可穿戴技術(shù)設(shè)備面面觀

文/馮憲(上海市服裝研究所高級工程師) 編輯/維悌

可穿戴技術(shù)設(shè)備面面觀

文/馮憲(上海市服裝研究所高級工程師) 編輯/維悌

2015年，隨著蘋果公司推出具有智能手機和GPS定位功能的手表后，可穿戴技術(shù)設(shè)備一詞又紅火起來，人們對它的關(guān)注度進一步提升?？纱┐骷夹g(shù)設(shè)備的出現(xiàn)是科技進步的一種表現(xiàn)，也是人們渴望無限接近以計算機網(wǎng)絡(luò)為代表的現(xiàn)代科技成果，讓自己能隨時隨地、方便地使用或享受這些設(shè)備的愿望變?yōu)楝F(xiàn)實。20世紀(jì)80年代初出現(xiàn)的“隨身聽”（Walkman）以及后來出現(xiàn)的MP3、MP4，可以算作是可穿戴技術(shù)設(shè)備在人們?nèi)粘Ｉ钪械淖畛跣螒B(tài)。而隨著2012年谷歌智能化眼鏡的推出，可穿戴技術(shù)設(shè)備因進一步提高了與計算機網(wǎng)絡(luò)對接的功能，從而引起人們更大的興趣。

可穿戴技術(shù)設(shè)備是以可以通過穿戴的方式近體運用相關(guān)計算機信息技術(shù)為特征的，而可穿戴計算技術(shù)的提出至今已有20年了，且最初主要考慮在軍事領(lǐng)域運用。據(jù)中國可穿戴技術(shù)領(lǐng)域開拓者之一、電子科技大學(xué)移動計算中心主任陳東義教授介紹，早在1995年，美國先進國防研究所在展望未來10年發(fā)展時，就明確提出了可穿戴計算技術(shù)的概念。隨后，美國軍方提出研發(fā)“數(shù)字士兵”裝備的要求，軍用可穿戴設(shè)備便得以問世。如美軍士兵系統(tǒng)研究中心研制了一種用于偵察、突襲等特種兵的頭盔，上面裝配了GPS定位系統(tǒng)、夜視目鏡，頭盔左側(cè)上方還裝有一個微型電視攝像機，在右眼前面固定有一個微型電腦屏幕，與系于腰帶右側(cè)的一個計算機鍵盤結(jié)合，偵察兵不需說話，通過鍵盤輸入，即可利用導(dǎo)航衛(wèi)星、通訊衛(wèi)星或戰(zhàn)地監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)將偵查到的情況以圖像形式直接傳送至指揮中心。1997年，美國麻省理工學(xué)院和卡耐基梅隆大學(xué)發(fā)起了第一屆可穿戴計算技術(shù)大會，此后又連續(xù)舉辦了19屆，逐步把可穿戴計算技術(shù)引入民用領(lǐng)域。2010年蘋果公司CEO喬布斯宣布成立第一個可穿戴計算技術(shù)實驗室，并成立7個秘密研究小組，標(biāo)志著科技企業(yè)開始進軍可穿戴技術(shù)設(shè)備研發(fā)領(lǐng)域，為它的進一步發(fā)展注入動力，直至谷歌眼鏡和蘋果手表問世。

其實，若仔細分析，會發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的可穿戴技術(shù)設(shè)備基本分為兩種類型。

一類叫作可穿著技術(shù)設(shè)備，這種設(shè)備與服裝有一定關(guān)聯(lián)度。具體實例有：荷蘭烏得勒支藝術(shù)學(xué)院的大學(xué)生埃里克設(shè)計的電腦牛仔褲，其在褲子的大腿部位裝有無線藍牙鍵盤，后兜里放有鼠標(biāo)，膝蓋上裝有話筒，可以及時地娛樂、上網(wǎng)。美國ThinkGeek網(wǎng)絡(luò)零售商網(wǎng)站于2009年下半年推出一款圓領(lǐng)T恤。這款T恤的前胸部位印著一把吉他，吉他琴脖上每一個音階按鍵與琴弦都對應(yīng)著現(xiàn)實中吉他的和弦，琴弦和音階下都埋有電磁感應(yīng)裝置。通過一塊特別的磁撥片就能像真正的電吉他一樣彈奏。穿上這款T恤便可以獨自演奏，非常容易上手，能滿足音樂愛好者和吉他演奏者的需求。美國加州大學(xué)工程學(xué)家約瑟夫?旺和同事研制的可監(jiān)控健康指標(biāo)的內(nèi)衣，通過把一排碳電極傳感器印在男士內(nèi)衣上，通過與皮膚接觸，能夠不間斷地記錄人體的某些指標(biāo)，如血壓和心率等，該產(chǎn)品在醫(yī)學(xué)上可以應(yīng)用于遠程掌握病人的身體狀況，還可以用于監(jiān)控運動員和軍人的精神壓力、身體健康狀態(tài)以及用藥的副作用，并可用于記錄駕駛員血液中的乙醇含量。由微軟研究所與美國羅切斯特大學(xué)、英國南安普頓大學(xué)的研究人員將一種名為“EmoTree”的應(yīng)用感應(yīng)記錄儀安置在文胸內(nèi)，合作研發(fā)了智能文胸。穿戴這種文胸，通過與身體接觸，能夠有效地監(jiān)測并收集與情緒有關(guān)的飲食數(shù)據(jù)，以此來分析穿戴者的情緒與感覺，從而有助于穿用者控制進食欲望，加強自我保健。

另一類叫作可佩戴技術(shù)設(shè)備，這類設(shè)備與服裝并沒有直接關(guān)聯(lián)。如智能作戰(zhàn)頭盔、谷歌眼鏡、智能手環(huán)、蘋果手機等，它們都是一種單獨使用，即能夠滿足人體感官即時性需要的物品。還有用于監(jiān)控監(jiān)外服刑犯人的“電子腳鐐”，也屬于此類設(shè)備。近期據(jù)《解放日報》報道，隨著我國北斗衛(wèi)星高精度定位系統(tǒng)的不斷完善，一種被稱之為“北斗找找”的可佩戴技術(shù)設(shè)備已經(jīng)研制成功。它的體積只有火柴盒般大小，是目前最迷你的一種北斗定位系統(tǒng)的終端產(chǎn)品。它可以扣在皮帶上使用，也可以串上掛繩作為掛件使用，老人與小孩外出時都可佩戴。當(dāng)這種設(shè)備處于開啟及工作狀態(tài)時，家人通過手機中的“平安北斗”APP模式就可與之聯(lián)通，而且還能實現(xiàn)“一對多”的聯(lián)通，以便及時了解掌握相關(guān)對象所處的地點和位置，防止老人與小孩走失現(xiàn)象發(fā)生。該設(shè)備還可以通過設(shè)置“電子化圍欄”功能，將一些諸如網(wǎng)吧、酒吧等成人出入場所“圈”起來，當(dāng)佩戴者進入這些場所，設(shè)備會及時發(fā)出警告信號，阻止未成年人進入。而對于一些失智老人，也可以采取“電子化圍欄”功能，預(yù)先設(shè)置活動范圍，減少走失概率。該佩戴設(shè)備還具有SOS求救和實音發(fā)送功能，當(dāng)佩戴者按下設(shè)備上的特定按鍵，發(fā)出求救信號時，家人通過開啟“撥通”功能鍵，便可遠程收集到現(xiàn)場5秒鐘內(nèi)的語音及其他聲音信號。

當(dāng)下，可穿戴技術(shù)設(shè)備仍有一個需要完善的過程。不管是可穿著技術(shù)設(shè)備和可佩戴技術(shù)設(shè)備，都必須在輕質(zhì)、柔性、易貼身使用等方面做得更好。此外，可穿著技術(shù)設(shè)備的完善重點在于設(shè)備在與人體親密接觸時要不斷提高抗磨擦性能，抗日曬雨淋等自然現(xiàn)象的帶來的損耗，抗水浸、洗滌劑侵蝕以及抗?jié)L動、搓揉等物理機械手段造成的損耗，不斷提高其靈敏性、準(zhǔn)確性及持久使用壽命；而可佩戴技術(shù)設(shè)備的完善重點在于必須匹配類似于服裝那樣輕質(zhì)、柔性、易貼身使用的動力來源。以蘋果手表為例，據(jù)稱一次充電后，它的有效使用時間只有幾個小時，需要隨時不斷補充動力，而各類“充電寶”畢竟屬于硬物質(zhì)，貼身攜帶仍有諸多不便?，F(xiàn)在，如何利用貼身穿著的服裝“就近”為各類可佩戴技術(shù)設(shè)備提供“續(xù)航”能力，已經(jīng)成為可穿戴技術(shù)設(shè)備研發(fā)的一個新的“熱點”。研發(fā)的關(guān)鍵在于如何把普通服裝變?yōu)榫哂小吧?、蓄能”及可以“輸能”的特殊供能型服裝，來與那些可佩戴技術(shù)設(shè)備配套。

在這方面，國外已有了一些令人興奮并可期待的成果。如澳大利亞科研人員設(shè)計了一種能夠從人體獲得能量的衣服。這種外衣利用新型裝置把人體熱能及運動后產(chǎn)生的振動能轉(zhuǎn)換成電能，并由先進的傳導(dǎo)布料將把這種電能導(dǎo)入靈活設(shè)置的柔性電池，再通過適當(dāng)?shù)妮敵龆酸尫烹娔?，供諸如MP3播放器等隨身攜帶的電子設(shè)備使用，并有助于延長這些隨身攜帶設(shè)備電池的續(xù)航時間。同樣，兩名立陶宛設(shè)計師設(shè)計了一種名為Dance pants的運動音樂服裝。每當(dāng)你穿著這款服裝跑步時，腿部的運動就能使位于腳踝處的動力系統(tǒng)不斷產(chǎn)生電力，給音樂播放器供電，令你在運動時可欣賞到美妙的音樂。再如來自《中國服裝網(wǎng)》的消息稱，一個來自韓國和澳大利亞的研究團隊研制出一種可充電的布料。該團隊在這種布料中，加入了摩擦納米發(fā)電機和兩層布料，一層為銀材料，另一層為硅膠和銀材料。兩層材料產(chǎn)生摩擦之后能產(chǎn)生靜電，從而得到電能。四片布料兩兩疊放，用手指按壓般大小的壓力按它，布料就產(chǎn)生了平均為 170 伏特的電能，這種布料已被證明充放電壽命達到了12 000次。雖然這項研發(fā)成果還處在初期，只做到了為LED 燈、電子車鑰匙等對電量要求較小的設(shè)備進行充電，但如果能夠解決提高充電效率問題，不排除未來可以給諸如智能手環(huán)、手表等可佩戴技術(shù)設(shè)備充電的可能。

可以預(yù)言，凸顯智能化功能、強化與供能型服裝的融合度、提高使用壽命、保持精準(zhǔn)性等是可穿戴技術(shù)設(shè)備今后可持續(xù)發(fā)展的重要保證。只有把這些創(chuàng)新性要求做到位，可穿戴技術(shù)設(shè)備使用的有效性以及滿足人類需求、造福人類的功能才能不斷拓展與放大。