魏忠強

福建利利普光電科技有限公司廈門分公司，福建漳州，363007

0 引言

隨著智能技術的發(fā)展與普及，人們對智能化家養(yǎng)寵物喂食器的智能化功能與人性化設計提出了更高的要求。為進一步滿足消費者的多元化需求，在了解智能化家養(yǎng)寵物喂食器設計方向及市場現(xiàn)場的基礎上，對其設計要點進行深入探究，對于智能化寵物喂食器設計功能性和使用體驗感的提升具有重要的促進作用。

1 智能化的家養(yǎng)寵物喂食器的概述分析

智能化家養(yǎng)寵物喂食器是一種集合多種智能技術的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。與傳統(tǒng)家養(yǎng)寵物喂食器最大的不同在于，用戶能夠借助網(wǎng)絡信息技術，利用手機、平板電腦等移動終端設備對喂食器進行實時監(jiān)測和遠程控制，從而實現(xiàn)家養(yǎng)寵物的遠程投喂。隨著科學技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段的智能化家養(yǎng)寵物喂食器普遍具有：定時定量精確喂水喂食、雙向語音通信、高清視頻監(jiān)測等智能化、人性化功能。同時，還設計裝配有作為后備電源的充電電池。當喂食器處于正常工作狀態(tài)時，會對電池進行充電，當市電斷電后，后備電源可為喂食器持續(xù)供電，確保其基本功能得以正常運行。

2 智能化的家養(yǎng)寵物喂食器的設計

2.1 和其他寵物用品協(xié)調(diào)的配套設計

在進行智能化家養(yǎng)寵物喂食器設計時，注重和其他寵物用品協(xié)調(diào)的配套設計，是實現(xiàn)智能化家養(yǎng)寵物喂食器人性化設計、提升設備實用性的重要設計理念。例如：（1）關注喂食器對不同類型食物的適用性。寵物食糧主要分為商品類食品和自制類食品兩種類型。前者的優(yōu)點是儲存使用方便，不易變質(zhì)；缺點是成分單一，難以為寵物提供豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。后者的優(yōu)點是成分、樣式豐富，既能夠為寵物提供不同類型的營養(yǎng)物質(zhì)，又較為符合自家寵物的體制特征和飲食習慣，從而更有利于寵物的健康生長；缺點是存放時間較短，容易變質(zhì)和弄臟喂食器。因為，在進行智能化家養(yǎng)寵物喂食器設計時，應注重對上述兩類食物投喂特征與需求的考慮，增強喂食器對不同類型食物的適用性，提升喂食器的實用性。（2）關注喂食器對食物的保鮮能力。如何確保食物桶和喂食盤中食物的新鮮度，是用戶選購智能喂食器時較為關注的問題?；诖耍谠O計過程中，可通過優(yōu)化食物桶結(jié)構(gòu)（增設密封蓋、隔氣層等）、豐富設備功能（食物保質(zhì)期提醒功能、定量投喂功能等）等設計手段提升智能喂食器的食物保鮮能力，保障寵物的飲食衛(wèi)生和安全，提升用戶對產(chǎn)品的認可度。（3）關注喂食器與寵物的互動性。很多家養(yǎng)寵物對主人具有強烈的依賴性，當主人不在身邊時會出現(xiàn)食欲下降的情況?；诖耍谠O計過程中，可通過加入主人語音、體味記錄功能，增強智能喂食器與寵物之間的互動性，如：快到投喂時間時，自動播放主人的呼喚聲或釋放主人體味，使寵物產(chǎn)生主人未離開的錯覺，從而安心進食[1]。

2.2 適合普通家庭使用的寵物喂食器

隨著智能家電的普及，智能寵物喂食器會被更多的普通家庭所接受，可以預見，未來普通家庭必然是智能寵物喂食器的消費主體。因此，在進行智能家養(yǎng)寵物喂食器設計時，應更加注重喂食器經(jīng)濟性、耐久性、普適性，使其更符合普通家庭的使用需求。例如：（1）經(jīng)濟型智能喂食器設計。普通家庭成員多為工薪階層，經(jīng)濟收入并不算太高，日常生活中并沒有過多的資金用于寵物寄養(yǎng)，因此，解決自己上班期間或短期旅行期間寵物喂養(yǎng)問題是其購買智能喂食器的主要原因。基于此，具備定時定量投喂、遠程監(jiān)控、食物容量提醒等基礎功能且經(jīng)濟耐用的經(jīng)濟型智能喂食器，對其更具吸引力。智能喂食器生產(chǎn)企業(yè)若想搶占普通家庭消費市場，應尤為重視經(jīng)濟型智能喂食器的設計和生產(chǎn)。（2）可升級型智能喂食器設計。大多數(shù)智能喂食器在設計好后，只能在系統(tǒng)規(guī)定的環(huán)境和條件下使用，一旦外部環(huán)境改變，很多功能便無法正常使用。這一設計弊端嚴重影響了智能喂食器的普適性和使用壽命，對于工作環(huán)境、居住環(huán)境易發(fā)生變化的普通家庭而言并不適用。而在智能喂食器軟硬件開發(fā)設計過程中預留出一定的升級空間，使智能喂食器能夠隨著環(huán)境變化或技術發(fā)展而進行適度升級，使其不易因環(huán)境變化、技術發(fā)展而失效淘汰，則能夠顯著提升其普適性、經(jīng)濟性以及使用壽命，使其更符合普通家庭的購買和使用需求。

3 智能化的家養(yǎng)寵物喂食器的市場現(xiàn)狀

3.1 現(xiàn)階段智能化家養(yǎng)寵物喂食器的基本功能

隨著智能家電制造技術的不斷發(fā)展，智能化家養(yǎng)寵物喂食器使用功能愈發(fā)豐富?；趯Ξ斍笆袌銮闆r的分析可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)智能化家養(yǎng)寵物喂食器都具備以下幾個基本功能：（1）定時投喂功能。智能喂食器的核心功能是其可在主人不在家的情況下自動喂食家養(yǎng)寵物。目前，該功能包含旅行出差、日常喂養(yǎng)、手動控制、智能操控等多種模式。（2）語音記錄功能?？紤]到部分家養(yǎng)寵物對主人的依賴性，避免發(fā)生寵物因主人不在而消極進食的情況，大部分智能喂食器都設計有主人語音記錄功能或遠程語音對講功能。通過在投喂前播放主人錄制的“呼喚”語音或通過APP和設備間的實時語音對講 ，營造出主人未離開的假象，使寵物能夠安心進食。在日常喂養(yǎng)過程中，主人還可以利用該功能培養(yǎng)寵物養(yǎng)成規(guī)律的進食習慣。（3）網(wǎng)絡連接功能。目前，主要以WIFI連接為主要形式。基于網(wǎng)絡連接功能的技術支持，智能喂食器能夠與手機、筆記本電腦、平板電腦等移動終端設備有效連接，使得用戶能夠通過APP、網(wǎng)頁等途徑對智能喂食器進行遠程監(jiān)控。（4）高清錄像及遠程監(jiān)控功能。很多用戶與寵物分離后，很關心寵物自己在家時的飲食情況，而此功能的設計則能夠充分滿足用戶觀察寵物進食情況、與寵物遠程互動的使用需求，使智能喂食器更具人性化。

3.2 現(xiàn)階段智能化家養(yǎng)寵物喂食器的常見類型

在投喂方式上，現(xiàn)階段智能化家養(yǎng)寵物喂食器主要分為半自動投喂和智能化投喂兩種類型。前者在使用時，需要主人觸控喂食器頂部的投食按鈕，此時喂食器會根據(jù)設定投放相應數(shù)量的食物。后者在使用時，既能夠根據(jù)主人提前設定好的投喂數(shù)據(jù)進行智能化的定時定量投喂，又能夠通過APP或小程序進行遠程投喂。

在投喂功能上，現(xiàn)階段智能化家養(yǎng)寵物喂食器主要分為單一投喂和復合投喂兩種類型。前者只能進行食物投喂；而后者既能夠喂食，又能夠喂水。

在供電類型上，現(xiàn)階段智能化家養(yǎng)寵物喂食器主要分為插電型和充電型兩種類型。相比而言，前者使用便利性較差但不易發(fā)生斷電情況；后者使用便利，可隨身攜帶使用，但不同質(zhì)量的產(chǎn)品巡航能力存在差異性，不僅易發(fā)生斷電情況，而且對電池的使用壽命和安全性具有較高要求。

3.3 現(xiàn)階段智能化家養(yǎng)寵物喂食器的消費主體

通過對當前市場情況的分析可以發(fā)現(xiàn)，上班族、普通工薪家庭、年輕人是智能化家養(yǎng)寵物喂食器的消費主體。其原因在于，這部分人群既喜歡通過飼養(yǎng)寵物的方式在繁忙的工作之余尋找精神上的寄托，又因為工作性質(zhì)、經(jīng)濟條件等因素的限制，存在白天無法正常喂食寵物、出行時舍不得花錢寄養(yǎng)等問題，而智能化家養(yǎng)寵物喂食器則能夠幫助他們有效解決上述問題[2]。

4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖分析

以現(xiàn)階段市場中某款常見的智能化家養(yǎng)寵物喂食器為例，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計框圖如圖1所示。根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖可以看出，智能化的寵物飲水機和智能寵物喂食機已經(jīng)通過網(wǎng)絡將設備進行關聯(lián)控制，可通過APP應用程序?qū)υO備進行遠程自動化控制。智能化家養(yǎng)寵物喂食器的組成主要包含以下三個核心版塊。

首先是智能化喂養(yǎng)設備。喂養(yǎng)設備主要包括：自動喂食機和自動飲水機。設備主要以STM32系列單片機作為主控MCU芯片，還包括電源管理、電機驅(qū)動、傳感器檢測、Wi-Fi通信模組、攝像頭模組等主要部分。自動飲水機利用水泵和過濾系統(tǒng)保證水循環(huán)，通過水位檢測傳感器、HDS水質(zhì)檢測傳感器了解水的剩余量以及水質(zhì)情況，采集數(shù)據(jù)；通過稱重模組來采集寵物每天的飲水量。MCU收集匯總采樣的數(shù)據(jù)，通過Wi-Fi通信模組向云服務傳輸數(shù)據(jù)。MCU接收Wi-Fi通信模組傳輸下來的指令進行相應的控制操作，例如臨時增加水泵輸出進行推浮毛動作，將水面上浮動的寵物毛發(fā)推到飲水機的過濾系統(tǒng)中等。自動喂食機主要利用MCU進行定時、定量控制投食動作，通過紅外傳感器檢測余糧情況、出糧份數(shù)，利用稱重模組檢測寵物每餐的進食量，數(shù)據(jù)通過Wi-Fi模組向云服務傳輸，攝像頭模組實時采集視頻，并通過Wi-Fi模組向云服務傳輸。云服務的相關指令被Wi-Fi模組接收，傳輸給MCU和視頻處理器，接收到指令后MCU或者視頻處理器響應對應的動作。例如：喂食計劃的設置，包括手動喂食、拍照、錄制視頻、回看視頻記錄等。其次是云服務器。云服務器主要用于數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)計算和數(shù)據(jù)存儲、構(gòu)建相應的視頻傳輸通道，使用戶能夠通過連接Wi-Fi網(wǎng)絡或者4G/5G無線通信網(wǎng)絡，利用APP、網(wǎng)頁或微信小程序?qū)χ悄芪故称骷爸悄茱嬎畽C進行遠程操控。

最后是用戶端APP應用，如圖2所示。用戶端APP應用主要是人機交互界面，通過可視化的界面便于用戶操作。將云服務器上的歷史喂食記錄、寵物歷史進食記錄和寵物歷史飲水記錄通過圖表的方式展示，用戶可以通過圖表一目了然，有利于對寵物健康喂食進行管理。簡易的操作界面、手動喂食或者喂食計劃的設定都更便于操作。

5 智能化的家養(yǎng)寵物喂食器設計的應用分析

5.1 寵物進食量智能監(jiān)測

寵物的飲食情況能夠直接反映其身體的健康狀態(tài)。在智能喂食器設計過程中，借鑒無紙記錄儀的工作原理和設計特征，通過多種電子及通信技術的整合運用，在產(chǎn)品中設置食物投喂量監(jiān)測記錄儀，借助智能技術先進的數(shù)據(jù)實時采集能力和強大的數(shù)據(jù)計算分析能力，對寵物每天的進食量進行智能監(jiān)測和分析記錄。寵物主人通過APP或網(wǎng)頁即可隨時隨地對寵物的飲食情況進行全面了解，如：寵物每天進食次數(shù)、總進食量、某次進食量等，從而對寵物的健康狀況進行準確判斷。同時，產(chǎn)品后臺通過對寵物進食量監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，還能夠為用戶提供更為科學、健康的寵物喂養(yǎng)建議，以此幫助寵物改善不良飲食習慣。

5.2 飲水龍頭觸控式控制

目前，大多數(shù)智能喂食器都屬于復合型喂食器，既能喂食，也能喂水。但不同的喂食器在飲水龍頭的控制方式上存在一定的差異性。

低端智能喂食器的飲水龍頭多采用定時控制模式，即到達規(guī)定時間后便投放一定量的飲水。這種喂水方式的弊端在于，無法根據(jù)寵物實際飲水情況靈活調(diào)整，當寵物飲水量較少時，容易出現(xiàn)給水過量而發(fā)生飲水外流的情況，存在一定的安全隱患；當寵物飲水量較多時，容易出現(xiàn)供水不及時的情況。部分中端智能喂食器會通過遠程操控的方式來控制飲水龍頭，即當喂食器檢測到水盤缺水后，會以APP消息提醒的方式通知用戶，然后由用戶通過遠程操控的方式為水盤供水。這種喂水方式的弊端體現(xiàn)在兩個方面：一方面是水盤中始終有水，若寵物飲水量較少或找到其他水源，極容易導致水盤存水變質(zhì)，影響寵物健康；另一方面是若用戶處于網(wǎng)絡信號不好地區(qū)或無法及時查看APP信息，則會導致供水不及時。高端智能喂食器的飲水龍頭則通常采用觸控式控制。即借鑒人類日常生活中的感應龍頭技術原理，通過傳感器、電磁閥、控制芯片等元件實現(xiàn)飲水龍頭接觸控制或感應控制，從而解決上述兩種供水模式的弊端，保證寵物正常的飲水需求及產(chǎn)品使用的安全性。

5.3 食物剩余量檢測及提示

智能喂食器使用過程中，食物桶中儲藏的食物會逐漸減少，若頻繁打開食物桶密封蓋來檢查食物剩余量，不利于桶內(nèi)食物的保鮮及衛(wèi)生。基于此，在進行智能喂食器設計時，可通過加入食物剩余量檢測及提示，使用戶在不打開食物桶密封蓋的情況下就能夠準確掌握喂食器中的食物剩余量，從而有效解決剩余量檢測與食物保鮮之間的沖突。目前，智能喂食器食物剩余量檢測及提示的主要功能形式有兩種：一種是聲音提示，在食物桶下設置重量傳感器，然后在系統(tǒng)中設定剩余量預警重量標準，當重量傳感器檢測到食物桶重量與預警值相同時，喂食器便會發(fā)出提示音和APP信息，提醒用戶添加食物。另一種是剩余量實時顯示。即預先測定食物桶裝滿狀態(tài)時的總重量，記為“100%”，然后在食物桶下設置重量傳感器，實時監(jiān)測食物桶重量，通過中控系統(tǒng)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的計算，在產(chǎn)品顯示屏及APP中實時顯示當前剩余食物在食物桶中的占比，如“65%”等，使得用戶能夠根據(jù)實際需求靈活進行食物的增減[3]。

6 結(jié)語

綜上所述，隨著智能電器的普及，智能化家養(yǎng)寵物喂食器會具有更好的市場前景。相關企業(yè)在進行智能化家養(yǎng)寵物喂食器設計時，應注重和其他寵物用品協(xié)調(diào)的配套設計及普通家庭的使用需求，在準確把握市場現(xiàn)狀的基礎上，切實提升產(chǎn)品設計的智能化、人性化水平，以此促進智能化家養(yǎng)寵物喂食器普及，推動相關行業(yè)的健康發(fā)展。