智能可穿戴服飾設計新技術及其應用

宋咨儀 于靖 姚宇澤 薛玥

摘要：智能可穿戴服飾一般是將微型電子設備內嵌于服裝面料、服飾品或便攜式常用物品中，是隨科技發展衍生出的一類物品。可穿戴服飾不僅是一類簡單的電子產品，還是依托大數據、互聯網信息為載體，人機融合創新的全新設備，它探索的是人與科技之間全新的結合方式、以人為本的人機交互方式。智能可穿戴服飾是智能終端產業的新寵，也是未來智能手機的替代者和革新者，它不僅可以代替手機等終端設備實現人與人之間實時交互溝通，也可以通過監測用戶在日常生活中的各項健康數據，并進行實時處理、備份、反饋、分析，實現更高層次的智能交互管理。因此，它將肩負手機產品的延伸拓展功能，成為下一個智能終端代表。

關鍵詞：智能;可穿戴設備;智能服裝;服飾;智能化技術;應用;

中圖分類號：A 文獻標識碼：A 文章編號：（2022）-16-

文中通過借助產品設計的多個案例，從可穿戴設備和智能服裝兩個方面，梳理了當代智能可穿戴服飾所包含的多種設計形態。針對每種形態，分析了其智能化技術運用的最新方法及功能，并預見了智能可穿戴服飾在智能家居、醫療健康、社會公共管理等領域的開發潛力和未來應用空間，以全面呈現當代服飾設計與世界前沿科技的最新融合，同時對智能可穿戴服飾發展的未來前景進行展望和預判。

1 可穿戴設備設計的最新技術

1.1 智能眼鏡設計

2012年4月，谷歌首次發布一種頭戴式電子設備，即Google Project Glass，其形態為眼鏡，《時代周刊》評選其為2012年全球最佳發明。但2013年發布的新款谷歌智能眼鏡因耗電量太大、發熱嚴重、可視區域較小等問題，受到消費者質疑，2015年1月谷歌眼鏡項目便下架。谷歌眼鏡從驚艷亮相到暗淡沒落，宛如曇花一現，并未贏得市場認可，但其顛覆性的創新理念和設計思路，大大激發了其他大型科技公司如華為、小米、微軟、亞馬遜、英特爾等對智能可穿戴設備的研發熱情。谷歌智能眼鏡作為較早研發的以人類視覺為主導的智能可穿戴設備，為人類穿衣生活打開了一扇通往智能電子產品的大門。

1.2 智能手表與手環設計

智能手表、手環是可穿戴設備中的主流產品，其功能性強、使用面廣，因而被眾多品牌競相研發。多圍繞人體腕部配飾開展設計，在可視化、可交互以及健康監測等方面作用突出。

2013年6月，果殼電子公司發布了一款可兼容雙系統的智能手表GEAK Watch。其屏幕尺寸僅為3.8 cm （1.5"），內置可解碼高清視頻的處理器，同時加入Wifi、藍牙等技術，滿足使用者在沒有手機端情況下仍然保持網絡通暢的需求。實現實時查看短信、來電信息、郵件等，移動終端手機的功能幾乎被完全覆蓋。2020年秋，蘋果公司推出一款升級版智能手表，能通過創新的傳感器和App測量血氧水平，隨時觀測使用者的心臟跳動頻率，若發生心率過高或過低波動，App可通過實施監測并預警提醒用戶，以便穿戴者及時采取相應措施。

智能手環是手表的衍生品，主要用于記錄分析使用者在日常活動中的運動量、血氧量、心率、睡眠質量等方面的數據，并通過電子設備將這些數據同步，使得佩戴者清楚了解自己的健康數據，指導健康管理和預警。步行路線、步行速度、心率、體溫、能量消耗、睡眠監測等功能是現有智能手環的基本功能。

2 智能服裝設計的最新技術

2.1 智能監測類服裝

這類服裝是將傳統服裝通過分區設計、傳感器植入等技術，獲得對穿著者健康監測功能。如美國加州Lumo公司推出智能短褲，在短褲中配置一系列微型傳感器，通過追蹤臀部和骨盆的動作獲取監測數據，將收集的數據實時共享在智能手機中對應的App上。通過微型傳感器，Lumo Run智能短褲就可以全程追蹤穿著者的跑步路線、步長、步數以及彈跳高度等數據，以此計算出穿著者受傷概率，并通過耳機實時提出建議，調整運動。

Polar Team Pro為職業運動員打造一款智能服裝，是基于GPS的運動員追蹤系統的更先進設計。通過運動員日常訓練、作息等行為習慣，以及人體工程學設計，這款智能服裝均采用無袖設計，運動傳感器內置于襯衫內部縫合處，穿著者無須佩戴其他電子設備，教練即可實時監測運動員的運動信息。襯衫后部置入一款帶有GPS的微型傳感器，用于監測運動員在訓練中的其余參數，如速度、距離和加速度。運動員訓練中的實時數據同步到教練的手機端，教練可隨時掌握每位運動員的狀況，并根據數據變化及時調整訓練計劃。

2.2 智能發熱類服裝

2018年2月，平昌冬奧會閉幕式上的“北京八分鐘”，24個智能機器人與24名輪滑表演者精準互動，向世界展示了現代中國科技技術。表演者在-20℃的場地，身著輕薄的智能持續發熱服進行表演，不僅迎合了現代人以瘦為美的審美觀，使運動員即使在寒冷的冬季也能表現出體態的輕盈優美，而且為日常冬季服裝的開發提供了思路。

傳統發熱類服裝以內衣為主，主要側重紡織新材料開發，通過面料與皮膚接觸所產生的起始熱量引導升溫，因而需要皮膚溫度的帶動。智能服裝突破了這一局限，使與身體留有空間的外套等產品不需要皮膚溫度帶動就能發熱。多倫多設計師Adrien Beyk在一種智能保暖護具基礎上，開發一套自發熱外衣產品，產品通過內置傳感專有系統，可測量設備內部溫度、調節熱量并保持精確的首選溫度，實現了無皮膚接觸下服裝保暖技術的突破。這種發熱技術被應用到毛衣、外套等設計中，可實現在任何嚴寒天氣下實時調節熱量、超過6.5 h保持55℃恒溫的穿著功能。

3 結束語

智能科技將是人類社會可預見的下一個未來，可穿戴設備及其背后的軟件、應用、內容服務將會成為每個人日常生活中離不開的生活內容，也是未來科技巨頭們的必爭之地。因此，智能可穿戴服飾必然會成為人類未來發展的一大趨勢，人們會更加依賴數據、相信數據。

參考文獻

[1]王德生.全球智能穿戴設備發展現狀與趨勢[J].競爭情報，2015，11（5）：52-59.

[2]孫磊，邵高聳，張慶利.消防智能可穿戴系統設計及應用研究[J].消防科學與技術，2017，36（5）：669-671.

[3]張灝，劉鋒.智能化電子服裝的最新技術及其應用[J].紡織導報，2011（12）：108-110.

[4]王思凡，鄧詠梅，王尚軍.殼聚糖基抗菌整理劑在紡織服裝領域中的研究現狀[J].紡織導報，2013（12）：55-57.

作者簡介：

1.宋咨儀 女2001.4.7大連工業大學（服裝與服飾設計）

2.于靖 女2001.3.29大連工業大學（服裝與服飾設計）

3.姚宇澤 男1999.09.27大連工業大學（服裝與服飾設計）

4.薛玥 女2001.3.29大連工業大學（服裝與服飾設計）