智能服装大踏步而来

文/周路菡

智能服装大踏步而来

文/周路菡

可穿着的电子智能服装将生物技术、信息技术、材料科学与传统的纺织服装工艺有机地结合在一起，赋予了服装新的生命力，并将在未来引导新的服装时尚潮流

服装是现代科技进步的载体，当今世界科学技术迅猛发展，智能产品与衣服的界限正在越来越模糊。智能服装由于可以具有先进的电子、通讯、电脑软件工业的相互支持配合，正在为传统纺织工业注入一股新的活力和生命力。目前智能服装已经在体育、健康、游戏、生活辅助等多种领域开始应用。随着人们生活水平的提高及人们对个性化、智能化需求的增长，智能服装的发展前景不可估量。服装界专家预测，未来全球服装业将因智能服装的生产发生巨大变化，可穿着的电子智能服装将生物技术、信息技术、材料科学与传统的纺织服装工艺有机地结合在一起，赋予了服装新的生命力，并将在未来引导新的服装时尚潮流。

智能服装风雨欲来

智能可穿戴设备早已不是遥不可及的概念，目前已经有智能眼镜、智能手套、智能手表及智能鞋等革新产品大量上市，并开始潜移默化地改变着人们的生活。现在智能新品层出不穷，不论你承不承认，我们正被它们吸引着、影响着。

最近，智能可穿戴设备领域出现了一件大事，就是谷歌开始进军智能服装领域。谷歌选择以智能服装作为颠覆传统智能可穿戴设备发展模式和局限的革新者，意欲将可穿戴设备领域推出一个新的发展热点与契机。

2015年，谷歌在旧金山年度开发大会上发布“缇花计划”（ProjectJacquard），与服装品牌Levi's（李维斯）合作研发具有轻触式遥控功能的智能导线纤维服饰，预计明年秋季面世。

据介绍，“缇花计划”是把电子元件“编织”到导电纤维中，联接纽扣大小的电路板，使布料“变身”为一个触控屏，用户的手指可以在布料上滑动，来控制附近的电子设备。它可以将应用于智能腕表和智能眼镜的互动技术直接整合到纺织品中。据介绍，谷歌使用的是由一家日本公司创造的导电纤维，使用这种导电纤维几乎不需要织布机做出任何改变，就能被应用到任何类型的纺织品中。谷歌高端科技和产品组技术项目负责人伊凡·普皮瑞夫指出，日本公司开发的导电纤维不仅宽度各异，而且颜色也有多种选择。谷歌开发者介绍说，智能服装是智能技术与服装融为一体的高科技产品，它结合了电子信息技术、传感器技术、纺织科学及材料科学等相关领域的前沿技术。

当谷歌加入这一原本沉静的市场时，意味着科技行业巨擎将带领这个行业迅速走入大众市场。也正是看到了未来巨大的发展潜力，Levi's品牌创新副总裁保罗·狄林杰才敢表示，“服装将设计成一个智能平台”。谷歌已经确定产品供应链，当“缇花计划”进入下一阶段时，该纱线开发公司将进行扩大生产。在保罗•狄林杰看来，这种不需要过高成本的智能纤维，标志通往智能服装的大门打开。

的确，我们看以前谷歌这家高科技公司所开发的智能眼镜等产品，由于其太高端并没有真正走入大家的视野中。谷歌着眼开发的智能手表（Android Wear）目前也还在测试之中。不过相比谷歌手表和谷歌眼镜，智能服装是真正能为人们日常生活提供便利且价格可以被大众接受的产品之一。Levi's负责企业创新的副总裁PaulDillinger坦言，“智能服装可以简化我们与数字世界的联接，又不影响正常的人际交流”，“智能服装可以让人更多地与外界沟通，而不是死盯着手机屏幕”。

在全球可穿戴设备的浪潮下，智能服装作为细分切入点，已有多家公司在产品端布局。智能服装领域也被信息技术顾问公司Gartner评为最具潜力可穿戴设备。

事实上智能服装的概念并不新鲜。RalphLauren在去年8月的美国网球公开赛上发布了智能T恤，并穿在球童身上。这是一件普通的黑色运动T恤，胸口有经典的马球标志，但衣服胸部区域的“小黑盒”里含有硬件单元、电路、传感器等，它可以检测心跳速度、呼吸速度、以及穿者的压力值。

6月29日，在京东众筹平台上，第一款具备陪伴功能的儿童智能服饰品牌——木牙科技开始登录京东众筹页面。而在这背后是户外品牌探路者在儿童智能服饰上的一次尝试。据了解，木牙智能主推陪伴的力量，其APP独推“陪伴”功能：可以记录爸爸与孩子在一起的时间，陪伴一起玩耍的轨迹，记录留存为成长日记，主创团队希望通过木牙智能产品的使用，让爸爸和孩子在一起的场景成为儿童成长过程的最美好的记忆。

近期由知名内衣和文胸品牌“维多利亚的秘密”（Victoria’s Secret）也发布了一款智能运动文胸Incredible，这款文胸内置了心率带，可以用来配合监测穿戴者的心跳。当然，其最重要的功能还是配备了心率带。但它本身并不包含心率监测仪，不能独立完成心率监测，只是通过两个电极连接到皮肤上，然后让心率监测仪连在另一头。

此外，全球知名的服装、材料、信息、电器产业的企业，如耐克、IBM、飞利浦、富士等，也纷纷推出概念性产品，这些产品或者具有检测生理特征、健康管理、生活辅助的功能，或者具有运动增强、轨迹跟踪、娱乐等功能，或者兼具时尚设计元素，试图满足未来特定人群及广大消费者的需求。智能服装俨然成为行业关注的焦点。

本质就是可穿戴计算机

智能服装是智能技术与服装融为一体的高科技产品，它结合了电子信息技术、传感器技术、纺织科学及材料科学等相关领域的前沿技术。智能服装的发展离不开一项关键的技术，就是可穿戴计算机技术。可穿戴计算机由使用者控制，并包含使用者的个人使用空间，具有可再编程能力、网络连接能力、操作和交互的连续性等特性，并且整个计算机同使用者融为一体，随着穿戴者任意移动。可穿戴计算机的应用范围广、涉及的领域多，是计算机发展的一个新的重要分支。

最早的智能服装在1993年诞生于麻省理工学院的媒体实验室。智能服装结合了电子信息技术、传感器技术、纺织科学及材料科学等相关领域的前沿技术，通过两大类方法来实现自身的智能化：一类是运用智能服装材料，包括形状记忆材料、相变材料、变色材料和刺激—反应水凝胶等；第二类是将信息技术和微电子技术引入人们日常穿着的服装中，包括应用导电材料、柔性传感器、无线通讯技术和电源等。由于人们越来越重视自身的健康，而且智能服装具有探测人体生理参数的极大潜能，因此智能服装在健康监护领域的研究应用也成了近年的重点。

随着微电子技术的迅猛发展，可穿戴计算机技术在近五年才得到快速发展。主要原因是导电纤维技术和微型传感器技术获得了突破。目前的导电纤维可大致分为电子传导纤维、离子传导纤维和感应性(介电质性)纤维。当智能导电纤维所处的环境发生变化时, 纤维的形状、温度、颜色和渗透速率等随之发生敏锐响应, 即突跃性变化的纤维。智能纤维能够感知环境的变化或刺激(机械、热、化学、光、湿度、电磁等), 并能做出反应。导电纤维技术是可穿戴计算机技术发展的重要基础。

此外就是微型传感器，根据曼彻斯特大学保罗比蒂（Paul Beatty）对智能衣服的描述，智能服装主要包含三种类型的传感器：测心电、肌电的生物传感器、运动传感器、温度传感器，它们是智能服装“智能”的根本。事实上，不难看出这几类传感器与目前其他主流可穿戴设备相比没有多大差距。

目前，世界上积极开发“智能服装”的国家主要是德国、美国、芬兰、比利时、瑞士、英国等欧洲国家，这一方面是由于欧洲和美国对新型纺织品开发的需求比较强烈，另一方面是他们也具有先进的周边电子电机、通讯、计算机软件工业的相互支持配合。许多服装产业巨头也希望通过“智能服装”的研发，能为目前不景气的传统纺织工业注入一股新的活力和生命力。目前已经有很多新产品推向市场，包括运动型、健康型、健康护理、游戏、生活方式、安全、防护和智能服装等可穿戴领域。

上海市科学研究所赵越博士分析指出，智能可穿戴设备的发展趋势是去“可穿戴化”，即尽量将智能功能附着在日常的穿着和佩戴物品上，而不是让用户穿戴新的电子器件。智能服装很符合去“穿戴化”趋势，因此有望成为可穿戴设备的“终极形态”。二三十年后，也许衣柜里都是智能服装，我们可根据当天的出行计划和需求喜好进行选择。

但我国目前智能服装发展还处于起步阶段，分析人士指出，智能服装的发展有4个重要阶段：关键技术、材料的突破；关键单元、产品的自主研发；低成本、绿色的规模化生产；个性化设计，满足消费者需求。目前，我国在第一、第二阶段均有点上突破，但尚未形成成熟的智能服装产品，在规模化生产方面储备不足，更未充分与时尚设计相结合。

健康监测是最重要的应用领域

智能服装很多领域都有应用，比如在在体育领域，可以应用在个性化培训、绩效跟踪、远程教练技术或矫正中，在医学监护领域，可以应用在康复、个人信息监测、老人周围环境辅助生活等方面；另外在游戏和技能训练等领域也有应用。但总体来看，健康监测是智能服装最重要的应用领域，也是最大的市场。

智能服装在健康监测方面一是可以感知、获取并储存人体的各种生理信号，通过信息融合和计算诊断，初步判断出人体的身体状况，并将信息实时反馈给用户，在发现异常时向用户报警。此外，通过无线装置将信息发送给个人或医疗中心，方便进一步的观察和监控。目前面向健康监测的智能服装已经有了多款上市的产品，且传感器、信号检测、信号处理、智能材料、无线通信、嵌入式系统等的质量也在逐渐升级，已经越来越能满足大众资源共享、可扩展、高可靠和低功耗的要求。随着智能服装市场的蓬勃发展，衣服可以全天候监控患者的身体状况，收集呼吸和心率等数据来为患者制定医疗服务，像一个随叫随到的医生一样。

比如美国Sensatex公司计划推出一款运动T恤，它可以监视心率、体温、呼吸以及消耗了多少卡路里的热量。这种T恤可以在穿衣人心脏病发作或虚脱时及时报警，从而降低突发性死亡的概率。该公司推出的第一种智能服装外表看来就像一件柔软的罗纹棉针织衫，但实际上导电纤维与棉纤维交织在一起，可以从嵌入式传感器中接收数据，传输到一个信用卡大小的特别接收器当中。这个接收器置于腰间，可以存储信息，然后显示到移动电话、家庭个人电脑或手腕监视器上，用于监视穿衣人重要的生命特征，及时发出报警信号。

另外，Sensatex公司还计划设计在衣领里安装一个全球定位系统接收器的服装，儿童或老年性痴呆病人穿上后，如果不慎走失可以被轻易找到。还有一款供婴儿穿着的特制睡衣，在婴儿出现呼吸停顿等情况时会发出警报。

同样做智能衣物的SmartLife推出智能胸罩和短裤，最初的目的是为了检测运动员的训练，而现在进入了大众健康行业。目前该公司推出的智能体育衬衫和智能胸罩由于贴身性使得该技术备受青睐。这两款产品因为传感器贴近皮肤，检测到的信号非常好。用户可以用智能手机或者平板电脑的APP来观察传感器接收到的信息，也可以将信息上传至云端或发送给医生等等。

丹麦设计公司Ohmatex设计了一种袜子，利用检测腿脚水肿的方式来提前预测心脏衰竭和先兆子痫。目前，Ohmatex的主要研发方向还不是面向大众的，而是为消防员、宇航员等职业化的需求做研发。早期，Ohmatex为消防员研发了一种带有温度传感器的消防服，防止消防员在过热的环境中活动从而产生危险，目前这款服装已经在美国消防员院校大规模使用。

美国诺贝尔纤维科技公司（NobleBiomaterials）研发了CircuiteX智能面料。该技术是用银制导电纱线织物作为传感器，来监测心率和肌肉活动。具体来讲就是把银制传感通过特定技术缝补在特定区域，用来感受人体的活动。

另外，著名的智能运动服装品牌Hexoskin运动背心集成了生物传感器，可以让经常参加体育锻炼的用户能监测自己的锻炼进度。这款T恤集成有多种传感器，每分钟能收集42000个数据。Hexoskin将能够收集与用户和用户锻炼进度有关的详细数据。在白天，Hexoskin可以测量心率、心率变化/恢复、步数、卡路里消耗和呼吸等数据；而到了晚上，它还能追踪睡眠和环境，包括睡觉的姿势，以及心跳和呼吸活动。所有这些数据会通过蓝牙同步到配套的应用程序当中，或者是在线上传，以供远程教练实时查看。目前Hexoskin公司的智能衬衫，已经被加拿大太阳马戏团用来检查艺术家的疲劳水平。同时，美国航空航天局（NASA）的机务人员则穿着Hexoskin的智能衬衫去执行登陆火星的模拟任务

未来机遇和挑战并存

作为一种高技术、高附加值产品，智能服装既具有十分优异的智慧连接性能，又兼备纺织服装的保护和装饰性能，近年来，其市场研发和应用已逐渐趋于成熟阶段。由于智能服装将大多数可穿戴设备进行了“去佩戴化”，所以对其他产品的潜在的替代能力非常大。数据显示，智能服装是一个数十亿人需要数百万种应用产品的市场，到2018年，仅在美国市场，智能型纺织品的产值将达到30亿美元，未来具有很大的发展空间。

另外，智能服装在推广中还具有很多的优势。就服装产业或者运动服装产业而言，原本就有着庞大的用户群体。如果厂家从既有服装品牌或运动品牌中延伸出一个细分品类，凭借现成的忠诚用户群，现成的品牌影响力和现成的分销渠道都是非常容易的。比如衬衫品牌RalphLauren，内衣和文胸品牌“维多利亚的秘密”，体育品牌耐克等都在借助现在的资源开发智能服装。这些品牌相比那些从无到有新建起来的硬件厂商来说，传播力度渗透能力要大太多。创新对传统服饰领域的强势品牌而言一贯不是难事，一旦前景得到认同便会获得高增速。比如目前很多智能服装的出货量就来自于主流服装品牌推出的功能相对保守的产品，例如可监测心率的智能运动文胸等。

另外，与许多作为附加性配件的可穿戴相比，穿上一件衣服显得完全没有附加负担。就拿智能手环来说，你必须为手腕增加一个物件才能获得“智能”，这项佩戴多少成为一个负担，还可能影响你原有的穿戴习惯。但智能服装则不然，它完全有可能做到不增加任何穿戴负担。

但是，智能服装目前也面临着一系列其他问题，其中成衣耐洗度成为关键问题。虽然现在的导电纤维的性能还在不断提升，但在高温和高速洗涤下，这些导电纤维和传感器非常容易受到破坏。一位工程师就表示，很多智能服装的电子设备整合了IP6防水性能，但是专家们面临的挑战不是水本身，而是温度。在设计研发商业用途的穿戴式成衣时，产品一般必须通过50-60次的洗涤测试，但当服装以温度90度水及每分钟1000转速来洗涤与转动时，这就不是“一般的使用状况了”。

除此之外，还有电池的充电和寿命问题。电子设备的电池寿命一直是影响使用体验的重大问题，从智能手机到智能服装无一例外。显然，你不会购买一款每天都要充电的智能服装。目前主流的锂电池，基本上无法使用太长时间，“锂空气”和“锌空气”等新型电池也正在研发中，很多消费者表示，如果智能服装配备“一次可以使用数年时间，不需要进行充电也拥有更好的稳定性的电池，可能会购买。”

看来，智能服装即使向着我们大踏步走来，但距离我们还是有些距离。