LED顯示技術(shù)在背包設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

陳金嬋

（廣東工業(yè)大學(xué)，廣東 廣州 510006）

過(guò)去，LED 顯示技術(shù)廣泛應(yīng)用在照明、廣告、屏幕領(lǐng)域。隨著技術(shù)不斷地進(jìn)步，人們不再局限于固定場(chǎng)景的畫面顯示，而將其拓展到移動(dòng)場(chǎng)景中，可隨人體移動(dòng)的紡織品便逐漸成了技術(shù)應(yīng)用的載體。近些年，LED 顯示技術(shù)被應(yīng)用到背包設(shè)計(jì)中，LED 上的畫面信息伴隨著人體的移動(dòng)進(jìn)行傳遞和傳播，為原本固定的LED 信息傳播途徑提供了發(fā)展的契機(jī)。然而，由于技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景和使用人群的不斷擴(kuò)大，LED 顯示技術(shù)涉及的學(xué)科領(lǐng)域不斷增多，它在多個(gè)方面的研究還不夠成熟，因此需要對(duì)LED 顯示技術(shù)在背包設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)研究，提供規(guī)范的設(shè)計(jì)原則，從而更好地促進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用。

1 LED 背包概述及其研究現(xiàn)狀

1.1 LED 背包

LED 又稱發(fā)光二極管，具有應(yīng)用范圍廣，功耗小，使用壽命長(zhǎng)，低碳環(huán)保等的特點(diǎn)。LED 顯示屏則是由LED 發(fā)光二極管組成行列矩陣，人們可以通過(guò)電腦或者智能手機(jī)控制矩陣板上的燈珠狀態(tài)，從而顯示自己需求的文字、動(dòng)畫或者圖像等信息[1]。它作為發(fā)光器件被廣泛地應(yīng)用到照明、廣告燈、指引燈、屏幕等多個(gè)領(lǐng)域。而LED 背包是主要采用LED 顯示技術(shù)進(jìn)行信息顯示和傳遞的一類智能背包，它可以應(yīng)用在交通出行、廣告宣傳、信息提醒等場(chǎng)景，突破了傳統(tǒng)背包局限的收納功能，增加了更為豐富的人機(jī)交互體驗(yàn)。

1.2 LED 背包的研究現(xiàn)狀

大約在十多年前，市場(chǎng)上就已經(jīng)出現(xiàn)了LED 背包。最初LED 背包是作為轉(zhuǎn)向燈，輔助交通出行，以降低騎行的安全隱患。設(shè)計(jì)師將LED 點(diǎn)陣屏嵌入背包當(dāng)中，作為一種轉(zhuǎn)向指示信號(hào)、自定義圖像的信息媒介[2]。操控這類圖像信息有兩種方式：第一種是通過(guò)安裝在車把手上的無(wú)線控制器進(jìn)行主動(dòng)切換操作，另一種是利用MEMS 陀螺檢測(cè)角速度，在用戶轉(zhuǎn)向時(shí)自動(dòng)顯示轉(zhuǎn)向箭頭。通過(guò)上述的操控方式，可以展示前進(jìn)、停止、向左、向右的路標(biāo)以及自定義信息或者圖案[3]。一方面可以讓行車路人清晰地看到投射的信息，另一方面可以解放用戶原本需要招手示意轉(zhuǎn)向的雙手。隨著技術(shù)的進(jìn)步，LED 逐漸與“紡織”品融為一體，一款結(jié)合LED 燈與紡織品的“線性發(fā)光體紡織品”開(kāi)創(chuàng)了發(fā)光紡織品的先河。這種紡織品以其柔軟、防水以及全方位發(fā)光的特點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用于夜間出行、安全警示、醫(yī)療照護(hù)等嚴(yán)肅場(chǎng)景中。

發(fā)展到近些年，LED 背包逐步擴(kuò)展到娛樂(lè)活動(dòng)、商務(wù)宣傳等場(chǎng)景中。如LED 背包與迪士尼合作，它們將背包與手機(jī)連通，將手機(jī)里的照片傳輸?shù)奖嘲腖ED 顯示屏上，形成發(fā)光的影像。圖片自然地成為一種話語(yǔ)媒介，促進(jìn)人與人之間的交流互動(dòng)，打破了傳統(tǒng)背包僅限于個(gè)人交互的邊界。此外，在廣告宣傳場(chǎng)景中也經(jīng)常出現(xiàn)，LED 廣告背包將“廣告”背在身上，人的身體變成了廣告的載體，顛覆了傳統(tǒng)的廣告形式。我們可以通過(guò)手機(jī)的應(yīng)用程序編輯圖像和文字并通過(guò)藍(lán)牙技術(shù)傳輸?shù)絃ED 顯示屏上。這種LED 背包以其操作便捷，互動(dòng)性和趣味性強(qiáng)的特點(diǎn)深受大家喜愛(ài)。

隨著LED 背包逐漸與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)聯(lián)系在一起，我們更需要綜合考慮系統(tǒng)中人、環(huán)境、技術(shù)相互之間的影響，并需要形成一套方法將這些要素串聯(lián)起來(lái)，以更好地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的更新迭代。縱觀目前有關(guān)LED 背包的文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)，多數(shù)研究集中于技術(shù)的創(chuàng)新以及場(chǎng)景的擴(kuò)展應(yīng)用上，而對(duì)這種LED 背包的總結(jié)性設(shè)計(jì)原則和方法還比較少。產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新應(yīng)用離不開(kāi)原則方法的指導(dǎo)，因此，本文嘗試總結(jié)LED 背包的設(shè)計(jì)原則，以更好地發(fā)揮LED 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

2 LED 顯示技術(shù)在背包設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 保障出行安全

自行車已經(jīng)成為當(dāng)下低碳出行的流行交通工具，然而還有一些地方?jīng)]有自行車專屬通道，在機(jī)動(dòng)車車道騎行存在安全風(fēng)險(xiǎn)。而LED 背包最初設(shè)計(jì)的初衷是作為出行的交通指示信息警示，例如夜間可視性差，LED 顯示屏作為自行車的轉(zhuǎn)向燈可大大提高安全性。背包上的LED 顯示屏的警示內(nèi)容由開(kāi)關(guān)或者控制器自動(dòng)控制，并可以調(diào)節(jié)燈光模式。讓騎行者在轉(zhuǎn)向前無(wú)需再招手，給騎車上下班或者是戶外休閑旅游提供了安全保障。

2.2 多場(chǎng)景廣告宣傳

LED 背包上的顯示屏可以成為一道亮麗的推廣“風(fēng)景”，打破了傳統(tǒng)的紙質(zhì)宣傳單的單一渠道，可以伴隨人的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)在實(shí)體店、展會(huì)、企業(yè)、社會(huì)活動(dòng)等多種場(chǎng)景宣傳或者推銷，并且LED 自身的發(fā)光能夠快速吸引人的注意，提升各種活動(dòng)的宣傳效果，同時(shí)節(jié)省了許多宣傳成本。在眾多場(chǎng)景中使用LED 背包，背包隨身而移動(dòng)，能夠快速達(dá)到信息曝光，宣傳效果立竿見(jiàn)影，助力各類宣傳或者營(yíng)銷活動(dòng)。

2.3 個(gè)性化風(fēng)格展示

LED 背包不同于傳統(tǒng)背包的固定圖案和樣式，它可以通過(guò)藍(lán)牙與手機(jī)連接，并通過(guò)它自帶的APP 進(jìn)行操作。用戶可以使用APP 系統(tǒng)里的圖案或者文字內(nèi)容作為顯示屏的內(nèi)容展現(xiàn)。個(gè)性化展示最大的一個(gè)特色是顯示屏帶有像素風(fēng)格，它可以輕松簡(jiǎn)便根據(jù)用戶自身喜好DIY 顯示的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)每一個(gè)背包都是用戶喜好的名片，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性穿搭。而背包除了個(gè)性化展示之外，它還能在不同的活動(dòng)場(chǎng)合進(jìn)行自定義信息展示，如天氣時(shí)間、消息通知等。

2.4 娛樂(lè)畫面顯示載體

背包的LED 顯示屏可以作為動(dòng)畫的顯示屏幕。針對(duì)游戲愛(ài)好者，手機(jī)變成了手柄，而背包的LED 顯示屏則作為游戲畫面載體，大眾流行的俄羅斯方塊、貪吃蛇等像素游戲適合在這種矩陣屏幕上呈現(xiàn)。除了可以作為游戲的動(dòng)態(tài)畫面內(nèi)容顯示，還作為娛樂(lè)活動(dòng)的信息資訊呈現(xiàn)載體，例如指示牌、游戲規(guī)則、游戲輔助文字等一切需要傳遞的信息內(nèi)容，均可以通過(guò)顯示屏展示出來(lái)。

3 LED 背包的設(shè)計(jì)原則

3.1 材料安全環(huán)保

由于LED 背包存在多個(gè)交互對(duì)象，因此它整體的安全性不只針對(duì)用戶本身，還需要考慮受信息影響的人與環(huán)境。首先是確保材料和技術(shù)上的安全性，包體材料要具有良好的耐摩擦和防水功能，以免背包里的器件遇水漏電。其次，選用對(duì)人體傷害較小的信息顯示相關(guān)技術(shù)：電源設(shè)備低耗穩(wěn)定，控制面板不與人體直接接觸。此外，LED 顯示屏顯示的信息與周圍人也會(huì)存在交互，如顏色、字號(hào)、發(fā)光閃爍方式等，設(shè)計(jì)師要設(shè)身處地考慮周圍人對(duì)這些信息的行為反映，以免在公共場(chǎng)合過(guò)多吸引他們的注意力，導(dǎo)致人與人或者人與物相撞的危險(xiǎn)狀況發(fā)生。

3.2 功能操作方便

LED 顯示屏的操控面板根據(jù)不同的場(chǎng)景和人群有不同的設(shè)計(jì)。針對(duì)騎行的人，應(yīng)盡量花費(fèi)人最短的時(shí)間和關(guān)注力去呈現(xiàn)當(dāng)下的騎行信息，比如通過(guò)傳感器感應(yīng)車的轉(zhuǎn)向或者是在車把手上安裝控制器。面對(duì)普通用戶，設(shè)計(jì)師可以更多地從他們購(gòu)買的動(dòng)機(jī)出發(fā)，當(dāng)中可以是個(gè)性展現(xiàn)、廣告營(yíng)銷、口號(hào)宣傳等，通過(guò)洞察他們的動(dòng)機(jī)以設(shè)置更多樣化的自定義操作。因此，我們需要針對(duì)特定的場(chǎng)景，同時(shí)考慮用戶的生理和心理需求，設(shè)計(jì)出更方便的LED 背包。

3.3 穿戴體驗(yàn)舒適

背包與人體背部接觸，其重量以及對(duì)身體局部擠壓應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)，才符合人機(jī)工程學(xué)的要求[4]。人機(jī)工程學(xué)中常常將“人—機(jī)—境”作為一個(gè)統(tǒng)一的整體來(lái)研究，那么在背包設(shè)計(jì)中，“機(jī)”則變?yōu)楸嘲?，人、背包以及環(huán)境形成了一個(gè)整體，相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一，讓用戶獲得一個(gè)安全、舒適的穿戴體驗(yàn)。因此，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)背包的時(shí)候要充分考慮人的脊柱的“S”型趨勢(shì)以及背部透風(fēng)等問(wèn)題。

3.4 信息傳達(dá)準(zhǔn)確

LED 背包區(qū)別于其他智能背包最大的一個(gè)特點(diǎn)是它能傳播和傳達(dá)信息。目前市場(chǎng)上的LED 背包顯示屏上已經(jīng)出現(xiàn)的三種信息類型：（1）警示信息；（2）廣告宣傳信息；（3）日常娛樂(lè)信息。帶有傳播目的的信息的準(zhǔn)確性尤為重要，比如交通出行的警示信息，它關(guān)系到人的安全問(wèn)題，如果傳達(dá)信息出現(xiàn)錯(cuò)誤，則有可能釀造安全事故。因此設(shè)計(jì)師以及用戶在設(shè)計(jì)這種標(biāo)識(shí)的時(shí)候要盡可能地用最簡(jiǎn)潔的設(shè)計(jì)而傳達(dá)出最準(zhǔn)確的信息，同時(shí)要杜絕傳播虛假夸大的信息。

4 針對(duì)導(dǎo)游人員的LED 背包設(shè)計(jì)實(shí)踐

4.1 人群定義

本設(shè)計(jì)將人群定位在旅游過(guò)程中的導(dǎo)游人員，導(dǎo)游的作用是為旅游者提供向?qū)?、安排交通食宿、講解及相關(guān)旅游服務(wù)。

4.2 需求分析

休閑觀光型人群對(duì)旅游資訊了解較少，旅游經(jīng)驗(yàn)欠缺，跟團(tuán)旅游是最佳的選擇之一[5]。游客依賴于導(dǎo)游人員的安排和向?qū)В虼怂麄兟眯斜嘲δ艿膶I(yè)性不強(qiáng)，而導(dǎo)游人員的旅行背包則需要發(fā)揮出專業(yè)性。導(dǎo)游包是為外出的導(dǎo)游員專門設(shè)計(jì)的旅游設(shè)備，以輔助導(dǎo)游進(jìn)行旅游信息高效傳達(dá)。目前市面上的導(dǎo)游包的種類多以內(nèi)置擴(kuò)音器為主。這項(xiàng)技術(shù)能解決以往導(dǎo)游在人多的時(shí)候需要拿著喇叭說(shuō)話的不便之處。但是在戶外的環(huán)境下，難免會(huì)遇到游客駐足拍照而錯(cuò)過(guò)了導(dǎo)游的景點(diǎn)解說(shuō)和指揮。導(dǎo)游在這些情況下，需要重復(fù)多次解說(shuō)以及指令，增加了導(dǎo)游的負(fù)擔(dān)。在人多嘈雜的環(huán)境下，單憑聲音會(huì)受降低信息傳達(dá)的有效率。

4.3 設(shè)計(jì)定位

4.3.1 功能

視聽(tīng)結(jié)合高效傳達(dá)導(dǎo)游指示。內(nèi)置擴(kuò)音器以及書包正面的LED 顯示屏的相輔相成，游客可視聽(tīng)結(jié)合獲取導(dǎo)游的解說(shuō)以及指引信息，可減輕導(dǎo)游員重復(fù)解說(shuō)的工作量，以及方便游客及時(shí)獲取當(dāng)下的旅游指示。

觸控指令，操控簡(jiǎn)便快捷。柔性應(yīng)變傳感器安裝在肩帶材質(zhì)中，并且根據(jù)提前在手機(jī)軟件預(yù)設(shè)好的指示圖案，通過(guò)藍(lán)牙技術(shù)傳輸?shù)綄?dǎo)游包的控制面板上，導(dǎo)游員可在手機(jī)應(yīng)用軟件上提前設(shè)計(jì)好圖案指示，通過(guò)藍(lán)牙技術(shù)傳輸?shù)郊鐜У闹醒胩幚砥髦?，用戶即可在柔性?yīng)變傳感器中操控區(qū)域進(jìn)行動(dòng)作指令，實(shí)時(shí)傳輸?shù)絃ED 顯示屏上，實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的顯示。

GPS 實(shí)時(shí)定位。定位信息可即時(shí)顯示在LED 顯示屏上，導(dǎo)游員在柔性應(yīng)變傳感器控制區(qū)域選擇手動(dòng)模式，連接GPS 定位模塊和LED 顯示屏，進(jìn)行定位信息或者活動(dòng)信息的文字可視化顯示。

4.3.2 材料

由于導(dǎo)游人員大部分需要在戶外長(zhǎng)途跋涉做指引，因此他們的背包外層材料選取具有防水以及耐磨特性的牛津布，背墊和背帶以及包體內(nèi)部需要減震減壓的部分采用EVA 海綿，里料材質(zhì)為絲光布。

4.3.3 外觀

首先，背包的正面為L(zhǎng)ED 柔性顯示屏，與背包整體連接縫合，同時(shí)確保顯示屏呈現(xiàn)的圖像，使人的視線能夠清晰地看到。其次內(nèi)置的擴(kuò)音器應(yīng)放置在背包的兩側(cè)，使擴(kuò)音的范圍覆蓋更廣。最后，背包的背板部分與人體接觸，中間部分契合脊柱的位置呈雙“C”型，即兩側(cè)墊高，中間通風(fēng)，一方面減震避免對(duì)脊椎造成壓迫，另一方面讓背部透氣。背帶部分“S”型曲線設(shè)計(jì)，整體符合人機(jī)。背包的容量大小可根據(jù)旅途出行時(shí)間以及需要收納的物品的多少?zèng)Q定。

4.4 方案輸出

這是一款內(nèi)置擴(kuò)音器以及可視化旅游指令信息的LED 導(dǎo)游背包。導(dǎo)游人員在人多嘈雜的時(shí)候，可以一邊通過(guò)導(dǎo)游包上便攜擴(kuò)音器傳達(dá)旅游解說(shuō)信息，另一邊通過(guò)人工在柔性應(yīng)變傳感器操控區(qū)域比劃方向，到達(dá)某一個(gè)景點(diǎn)需要停下參觀時(shí)，導(dǎo)游員可操控面板將GPS 實(shí)時(shí)定位的地點(diǎn)信息調(diào)取到LED 顯示屏上，告訴游客這個(gè)景點(diǎn)的名稱。通過(guò)視聽(tīng)結(jié)合傳達(dá)導(dǎo)游指令信息，一方面可以減少導(dǎo)游重復(fù)講解的工作量，另一方面可以讓錯(cuò)過(guò)導(dǎo)游講解和指令的游客在LED 顯示屏中獲得信息，更好地提升旅游體驗(yàn)。

5 總結(jié)和展望

將LED 顯示技術(shù)應(yīng)用到背包設(shè)計(jì)中已經(jīng)成為當(dāng)今智能背包的研究熱點(diǎn)，其突破了傳統(tǒng)背包局限的收納功能，被賦予了信息傳播、展示和提醒等功能，使信息傳播途徑更加便捷和多元。但是隨著目前LED 背包應(yīng)用的場(chǎng)景和細(xì)分人群越來(lái)越多，產(chǎn)品不再是單一的產(chǎn)品，而是成為系統(tǒng)的中一個(gè)要素，并且涉及紡織學(xué)、設(shè)計(jì)學(xué)、信息技術(shù)、傳播學(xué)等多個(gè)交叉學(xué)科的融合，技術(shù)的應(yīng)用不能僅局限于設(shè)計(jì)學(xué)科。在未來(lái)發(fā)展中應(yīng)該根據(jù)注重交叉學(xué)科的研究，并綜合系統(tǒng)考慮人、技術(shù)、環(huán)境三個(gè)重要因素，最終設(shè)計(jì)出更加人性化、多樣化、生態(tài)化的LED 背包，從而給人們的生活帶來(lái)豐富和便利的體驗(yàn)。