智能防護服飾的研發(fā)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

朱曉陽，侯玲玲

(大連工業(yè)大學(xué)，遼寧 大連 116034)

智能防護服飾是可以對外界的環(huán)境或刺激主動或被動地進行感知，作出反應(yīng)并迅速適應(yīng)的新型服裝系統(tǒng)。由于材料以及技術(shù)的不同，智能防護服飾的安全防護水平也有所不同，一般分為被動防護型和主動防護型兩類[1]。被動保護型是指當外界環(huán)境發(fā)生改變后，智能防護服飾做出反應(yīng)并達到防護的目的；主動防護型大多是由智能功能模塊組成的智能防護服飾，比如感知、數(shù)據(jù)傳輸與處理、執(zhí)行模塊，可以根據(jù)外部環(huán)境做出判斷，在發(fā)生危險時對穿著者提前進行防護和預(yù)警。隨著智能防護服飾越來越多地被應(yīng)用于消防、醫(yī)護、運動等領(lǐng)域，其愈加受到人們的重視。

1 智能防護服飾的開發(fā)現(xiàn)狀

1.1 消防領(lǐng)域

消防員在消防工作中需要面對復(fù)雜多變的現(xiàn)場環(huán)境，因此，在其智能防護服飾的開發(fā)方面，多側(cè)重消防員生命體征及災(zāi)害現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測，以提升消防員工作的安全性。由歐盟委員會2006年發(fā)起的PROeTEX(Protection e-Textiles)項目[2](見圖1)，對智能防護服飾在消防防護領(lǐng)域的應(yīng)用具有重大意義，其由多個部分構(gòu)成：T恤設(shè)計了呼吸頻率傳感器、檢測人體心率的電極、人體溫度傳感器、人體缺失水分傳感器以及監(jiān)測生命體征的傳感器，它可以實時并準確地監(jiān)測到穿著者身體狀況；消防外套內(nèi)置了GPS定位系統(tǒng)、加速度和姿勢檢測傳感器、外部環(huán)境監(jiān)測傳感器以及通訊天線和報警系統(tǒng)，因此，這件外套可以檢測災(zāi)害現(xiàn)場環(huán)境以及消防員的位置；還有一雙集成Zigbee模塊以檢測毒氣的鞋子(Zigbee是一種遠程監(jiān)控、控制和傳感器技術(shù))。消防員進行消防救援工作時，服裝上的裝置可將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過通訊設(shè)備發(fā)送到指揮所，使指揮所快速了解現(xiàn)場情況，做出科學(xué)決策。

圖1 PROeTEX項目開發(fā)的新一代智能消防服及其組件

1.2 醫(yī)護領(lǐng)域

智能防護服飾在醫(yī)護領(lǐng)域的應(yīng)用具有可穿戴設(shè)備便捷、輕巧、適體性好的優(yōu)勢，可實現(xiàn)“24小時貼身看護”等優(yōu)勢。2016年，法國Bioserenity公司開發(fā)了一款供癲癇患者使用的智能防護服裝—Neuronaute[3](見圖2)，現(xiàn)已在國外醫(yī)院得到應(yīng)用，為患者提供巨大便利。這款智能服由上衣和帽子組成，上衣設(shè)計了傳感器，可以實時記錄患者的心率、呼吸頻率以及血氧飽和度等指數(shù)，帽子里則設(shè)有腦電波、眼球感應(yīng)器和溫度計，可實現(xiàn)24小時監(jiān)測，并且監(jiān)測數(shù)據(jù)可在手機APP中顯示并進行分析、處理，也可對設(shè)備進行遠程控制，提高治療的便利程度，降低了發(fā)生危險的概率。

圖2 Neuronaute智能服裝

2 智能防護服飾的發(fā)展趨勢

2.1 多領(lǐng)域技術(shù)融合發(fā)展

智能防護服飾作為電子信息技術(shù)與紡織品設(shè)計的交叉學(xué)科產(chǎn)品，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，正逐步向多功能化的方向發(fā)展。傳感技術(shù)、通信技術(shù)和電子信息技術(shù)將進一步與紡織技術(shù)相結(jié)合，在穿著舒適性、耐用性、功能模塊豐富度和數(shù)據(jù)處理速度等方面優(yōu)化產(chǎn)品功能，不斷提高智能防護服飾的防護性和應(yīng)用范圍。

2.2 商業(yè)化

目前，智能防護服飾的研發(fā)還處于探索階段，產(chǎn)品性能比較單一，市場上的產(chǎn)品種類和數(shù)量非常有限。智能防護服飾的設(shè)計和生產(chǎn)過于注重產(chǎn)品的功能性，忽視了產(chǎn)品的設(shè)計美感，這是其發(fā)展相對緩慢的原因之一。智能防護服飾的商業(yè)化是其發(fā)展的主要方向之一。如公共安全智能防護服飾的目標群體主要是老年人和兒童，其中老年人智能防護服飾的功能性主要針對控制、治療和賦能，而對于兒童來說，智能防護服飾的功能要求主要集中在智能感知和智能交互上，并且智能防護服飾應(yīng)滿足耐用性、安全性和時尚等方面的要求。

2.3 特殊領(lǐng)域防護

特種防護領(lǐng)域主要為軍事和醫(yī)療領(lǐng)域。在這一品類中，需要將智能防護服飾的主動防護和被動防護結(jié)合起來，以更好地滿足用戶的安全需求。對于軍用智能防護服飾而言，其智能服裝的功能性應(yīng)包括健康監(jiān)測、損傷檢測和及時簡易治療，而智能服裝的服用性應(yīng)側(cè)重于舒適性、適用性和便利性。對于醫(yī)療智能防護服飾而言，其智能服飾的功能性包括健康檢測、數(shù)據(jù)交換、疾病預(yù)警等。

3 結(jié)語

智能防護服飾正逐漸被大眾所接受，其產(chǎn)品類型將會愈加豐富、功能愈加完善、應(yīng)用領(lǐng)域愈加廣闊。針對不同領(lǐng)域的需求，從多個維度探索更好地將智能服裝科技與時尚結(jié)合，更好地滿足消費者的需求，將是推動智能防護服飾不斷發(fā)展的有效手段。