智能服裝的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

呂　佳，陳東生

(閩江學(xué)院 服裝與藝術(shù)工程學(xué)院，福建 福州350121)

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智能服裝的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

呂佳，陳東生

(閩江學(xué)院 服裝與藝術(shù)工程學(xué)院，福建 福州350121)

智能服裝是近年來研究的熱點，也是智能制造在紡織服裝領(lǐng)域的探索和應(yīng)用。通過對智能服裝應(yīng)用領(lǐng)域的闡述，結(jié)合國內(nèi)外研究進展和智能服裝的特點對智能服裝的設(shè)計重點及發(fā)展趨勢進行了分析。

智能服裝設(shè)計要點應(yīng)用發(fā)展

《中國制造2025》戰(zhàn)略任務(wù)的一大突出特點是強調(diào)通過智能制造對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行升級轉(zhuǎn)型。隨著服裝行業(yè)競爭的加劇和現(xiàn)代研究技術(shù)的發(fā)展，服裝作為人們生活中必不可少的組成部分，其功能屬性在不斷擴展。智能服裝就是在傳統(tǒng)服裝產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)上，集合材料科學(xué)、計算機工程、服裝設(shè)計領(lǐng)域的概念和技術(shù)形成和發(fā)展起來的，其主要的任務(wù)就是利用高新技術(shù)改變和提升傳統(tǒng)的服裝功能。

1　智能服裝的基本概念

可穿戴技術(shù)作為一個新興的跨學(xué)科領(lǐng)域，主要探索和創(chuàng)造能直接穿在身上或是整合進用戶的服裝或配件的設(shè)備的科學(xué)技術(shù)[1]。服裝作為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚难b備之一，將可穿戴技術(shù)整合進服裝中并形成具有一定感知和反饋雙重功能的服裝稱為智能服裝[2,3]，它不僅能夠感知外部環(huán)境或內(nèi)部狀態(tài)的變化，也可以通過反饋機制，實時地對這種變化做出反應(yīng)。

服裝主要通過以下兩類方式實現(xiàn)服裝的智能：一類是運用智能服裝材料，如形狀記憶材料、相變材料、變色材料等進行智能服裝設(shè)計制作；另一類是將傳感技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)引入人們?nèi)粘４┲姆b中，如應(yīng)用柔性傳感器、低功耗芯片技術(shù)、低功耗無線通信技術(shù)和電源等，進行醫(yī)療檢測，追蹤用戶的生命體征(心率以及其他生命體征)，或進行健身指導(dǎo)(如熱量消耗，壓力水平檢測)等。

2　智能服裝的應(yīng)用

智能服裝出現(xiàn)之初是為了滿足特種場合的使用，如應(yīng)用在軍事領(lǐng)域以提高作戰(zhàn)防御能力。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們需求的日益提高，智能服裝除了在軍事領(lǐng)域發(fā)揮作用外，也被應(yīng)用于醫(yī)療護理、高性能運動裝以及高附加值休閑服中。過去幾年中，通信和傳感器技術(shù)相繼被集成到服裝中，如鞋子、襯衫、腰帶，甚至首飾或手表中進行智能服裝的研發(fā)，以滿足人們不同用途的需要[4-6]。總體來看，智能服裝的應(yīng)用主要集中在醫(yī)療監(jiān)護和運動健身兩大領(lǐng)域。

2.1醫(yī)療監(jiān)護

智能服裝代表了健康護理系統(tǒng)中一種先進的方法，將原本附加的移動設(shè)備整合到日常的著裝中，目的是通過信息和交流技術(shù)(如病人和遠(yuǎn)程醫(yī)療提供者之間生理信息不間斷傳輸裝置)的支持，收集臨床數(shù)據(jù)，幫助使用者進行健康監(jiān)測，監(jiān)視穿衣人重要的生命特征，如為老年人和久病的患者進行重要參數(shù)的收集，通過局域網(wǎng)傳遞到家人或病人的智能手機和計算機中，醫(yī)生可以遠(yuǎn)程根據(jù)情況判斷是否需要進行緊急治療，并及時發(fā)出報警信號。家庭醫(yī)療的實現(xiàn)可以幫助老年人或慢性病人在家里實現(xiàn)實時的醫(yī)療監(jiān)護，病人和醫(yī)生之間可以隨時隨地進行診斷和治療。

美國在1999年就進行了智能襯衫的市場推廣[7]。這件襯衫裝備有傳感器，能夠測量心率和肺部活動。此外，還加入了通過互聯(lián)網(wǎng)向監(jiān)控室提供醫(yī)療數(shù)據(jù)的選項，并對數(shù)據(jù)進行分析。

2.2運動健身

運動服裝領(lǐng)域的智能服裝主要體現(xiàn)在新型纖維材料(如抗菌纖維、相變纖維等)和智能設(shè)備上(如運動胸衣的心臟監(jiān)護)。加拿大滑鐵盧大學(xué)研發(fā)的Athos智能運動衣和短褲[8]，就是將肌電運動傳感器內(nèi)置到服裝面料中，通過測定肌肉纖維收縮的波動幅度來分析身體部位的運動狀態(tài)和肌肉疲勞情況等生理數(shù)據(jù)，然后把這些信息傳輸?shù)街悄苁謾C的軟件中，以各種圖表的形式呈現(xiàn)給使用者進行各部分肌肉的運動狀態(tài)的判斷。

3　智能服裝的設(shè)計重點和發(fā)展趨勢

智能服裝的設(shè)計與普通服裝的設(shè)計不同，在設(shè)計時除要考慮美學(xué)性能外，還需要考慮可穿性、可用性、可靠性、耐久性等方面因素。智能服裝的設(shè)計重點歸納起來主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1以人為本

在賣方市場向買方市場轉(zhuǎn)化的進程中，服裝各要素的有機組合在滿足客觀功能的前提下，還要滿足人的心理、生理需求等主觀功能。用戶的社會性、價值觀、性別、教育經(jīng)歷都會影響他們對于新技術(shù)的接受度。智能服裝作為可穿戴設(shè)備的物質(zhì)載體，其設(shè)計的目的是為了滿足多種多樣的需求。因此，通過對用戶認(rèn)知和情感的評估來觀察他們對智能裝備技術(shù)和參數(shù)的接受度，進行以人為本的工效學(xué)設(shè)計是需要重點關(guān)注和解決的問題[9,10]。

3.2可穿性

智能服裝要拓寬應(yīng)用的場合，在具備功能性的同時，整體的服裝設(shè)計應(yīng)滿足基本的舒適性。國外研究者在智能服裝的設(shè)計中對舒適性能尤其關(guān)注，包括服裝的熱濕舒適性、傳感器與人體皮膚接觸的感覺舒適性及服用安全性等方面[11]。如采用柔性傳感技術(shù)，將傳感器和服裝面料融為一體，成為智能服裝的基本面料，能靈敏感知各種人體生理參數(shù)、環(huán)境參數(shù)的變化。

3.3增進人類機能

智能服裝的出現(xiàn)在很大程度上還起到提高人體機能的作用。日本一家科技公司最新研發(fā)出一套外骨骼，通過液壓泵裝置幫助使用者在抬起重物時提供輔助力，主要用來幫助行動不便、喪失部分自理能力的老年人，或需要長期從事體力勞動的人，使其機能產(chǎn)生明顯的改進。

3.4易用性

智能服裝的易用性是指提供給終端用戶的產(chǎn)品必須操作簡便，具有使用上的便利性。特別是對于老年人和久病人群而言，簡單方便的使用體驗尤為重要。

3.5符合人體工學(xué)

智能服裝由于其穿著目的和要求的不同，具有多種形式，但是其基礎(chǔ)條件是人體。作為核心要素，人具有形態(tài)、運動機構(gòu)、生理、心理四個因子，因此在進行智能服裝設(shè)計的時候要考慮人體工學(xué)的要求，使人體在穿著時能保持最自然的動作。

3.6提供軟件及服務(wù)

受互聯(lián)網(wǎng)以及工業(yè)4.0的影響，智能服裝的發(fā)展是以軟件系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)平臺為基礎(chǔ)，與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算相結(jié)合，實現(xiàn)智能?；蚺c移動計算、應(yīng)用軟件和社會化媒體相結(jié)合，實現(xiàn)按需定制，如通過局域網(wǎng)傳遞到病人的智能手機和計算機中，醫(yī)生可以根據(jù)情況判斷是否需要進行緊急治療。

4　結(jié)語

智能服裝不僅是中國制造2025的實施戰(zhàn)略之一，也是服裝產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型的途徑之一。因此，未來將是智能服裝迅猛發(fā)展的時代。智能服裝作為可穿戴設(shè)備的表現(xiàn)形式之一，其重點在“穿”上，目前智能服裝形式多樣，但普遍問題在于可穿性不高。因此，如何在提高智能服裝可穿性的同時又兼具美觀性，全方位拓寬智能服裝的應(yīng)用領(lǐng)域，將是智能服裝設(shè)計要解決的重要內(nèi)容，也是未來智能服裝的發(fā)展方向。

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1008-5580(2016)03-0211-03

2016-05-08

閩江學(xué)院校級科技項目(MYK15006)；閩江學(xué)院引進人才科技預(yù)研項目(MJY15002)

呂佳(1982-)，女，博士，講師，研究方向：現(xiàn)代服裝技術(shù)

TS941

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