儿童智能服装的设计模式与发展研究

刘思凡 匡才远

俯仰当今社会潮流，科学与艺术交融乃是大势所趋[1]。智能服装充分迎合市场需要，追随高科技时代潮流，根据服装与人体之间的紧密联系，提出将越来越多的实用性功能附加于服装上。一些知名服装公司、电器生产商、计算机巨头，比如IBM、飞利浦、利瓦伊斯、耐克等，纷纷开始研发由计算机控制的“智能服饰”。智能服饰具有独特的设计、实用且多样的功能，符合智能服装产业目标受众群的需求[2]。

儿童安全问题事关千家万户，儿童智能服装通过现代科技手段，使服装具备定位追踪等交互功能，为解决儿童走失、身体状况监控等问题提供“保护衣”。沈雷教授团队的“基于交互技术的智能儿童安全服装研究与产业化”项目，填补了国内外智能交互儿童安全时装设计研究的空白。他认为，以服装安全设计包装为载体，达到消除或预警人体安全隐患的目的，对儿童来说意义尤为重要[3]。

1 儿童智能服装设计的理论基础

1.1 交互技术

智能服装通过模拟生命系统，使得服装具备感知和反应的双重功能[4-5]，是新型的纺织材料与电子技术相结合的产物。除了像普通服装那样穿着外，还能根据设计的意图去感知外部环境或内部状态的变化，并做出警示反应与调节，甚至远距离传递信息[6]。

基于交互设计理念的技术在服装中的运用，既能直观地对儿童身体状况与所处环境进行监测，也实现了儿童之间的趣味交互，以及看护人员对儿童活动的远程感知[7]。借助服装这一载体，智能交互技术既满足了儿童的娱乐追求，自由交往需求，也满足了看护人员对儿童实时监护的需要。

1.2 1T2F模式

1T2F模式是指Tradition(传统)、Fashion(时尚)和Function(功能)三者之间的有机结合[8]。以1T2F模式全面指导现代儿童智能服装设计，具有以下特征。

Tradition不代表古板，也不拘泥于环境，不把单纯简单当卖点，既对传统文化有深层理解，又能通过理念的创新对传统形式下的美感进行补充;同时，在主流审美和当前社会科技发展趋势下，将Fashion继续作为设计理念的核心，以此来展现儿童活泼好动，追求形象美感的性格特质;1T2F模式中的Function，包含的不只是基础实用性，更多的是智能科学的合理功效，充分考虑儿童心理生理学、人体力学、设备灵活性、环境、安全等多方面因素，使得功能多样性成为一大优势，给儿童和儿童监护人都带来了极大的便利[9]。

1.3 智能可穿戴技术

“穿戴式智能设备”是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称[10]。网络的进步、科技的发展和新型处理芯片的研制等，使得部分可穿戴设备实现了商用化。

儿童因其身心特殊性，属于相对弱势群体，是智能可穿戴设备的重要服务对象。儿童智能服装的研发往往从安全监护的角度出发，如智能定位童装、光敏/温敏变色服装、婴幼儿生命体征监护连体衣，这类产品主要用于防止儿童走失、意外受伤，以及进行健康检测。除了保护儿童安全，还可用于智趣引导，会唱歌的鞋子、会发光的裙子，都是对儿童的趣味引导[11]。由于孩童的身心发展尚不成熟，相对于成年人，他们对服装的安全性要求更高，儿童可穿戴智能服装也面临安全等一系列挑战。

可穿戴智能设备市场依然处于发展期，前景乐观，但目前依然没有一款智能服装走进大众家庭。一方面是智能可穿戴技术的不够成熟，另一方面，商品价值还未达到消费者要求。智能可穿戴市场正逐步将服装设计与科技工程进行融合，模糊二者的界限，让科技融入时尚，以达到科技与人类体验的完美融合[12]。

2 新型儿童智能服装设计

2.1 智能定位童装

智能定位童装的设计就是以服装为载体，将智能元件嵌入儿童服装[13]，将智能化的手段运用于服装设计，从而实现帮助家长掌握儿童位置，保护儿童安全的功能[14]。

2014年，北京爱丽丝幻橙科技有限公司宣布推出全球第一款智能GPS定位鞋——budiu智能定位童鞋。通过精准定位、远程守护、随身看护、实景地图、历史轨迹、紧急报警、导航、轻社交等多重功能全方位保护儿童外出安全。Budiu第二版智能童鞋采用了双子芯，两只鞋中分别配有蓝牙定位模块和三合一(GPS、WiFi和LBS)定位模块，具备了更多交互功能。

2017年，“基于交互技术的智能儿童安全服装”项目采用1T2F设计模式，利用数据交互通信感应技术，采用数字产品和信息服务信号交流互动式反馈的方法[15]，结合 NFC、iBeacon、GPS、蓝牙，改性纤维、夜光纤维等新科技，将智能安全元素、流行趋势预测融入到以实用性为基础的童装设计中，设计出具有特殊安全功能并符合流行趋势的创新智能服装[16]。

在智能定位童装的设计中，定位元件的位置设计和童装面料的选择都是重中之重。从美观度和舒适性的角度考虑，定位元件安放的位置既不能太过显眼，盖过服装本身的亮点，也不能影响儿童的活动范围[17]。在此类智能服装的设计构想中，不少专家就童装样式、定位部件缝制位置、服装原料、制作工艺等方面阐述了智能化安全童装的设计，为目前智能定位童装的制作提供了理论基础与技术支撑[18]。

2.2 医疗监控服

近年来，研发了很多可穿戴设备产品或试用品，有眼镜型、手表型等多种式样的可穿戴式智能终端产品面世[19]。在儿童衬衫或是袜子等衣物内植入传感器，就可以监控穿着者的活动状态，并且穿着者不会有任何的异样感觉。

比利时布鲁塞尔的某实验室研发了一款尖端智能服装，其最大特点是具备医疗监测功能。最贴近身体的一层，可以监控人体的血压、心跳、体温等生理参数;衣服内层安装多个传感器，可以敏感地监测外界环境的变化[20]。

儿童智能服装也应用了衣服内植入传感器的方法，进而辅助医疗监测。Rest Devices开发了一款名为“Mimo Baby Monitor”的智能婴儿服[21]，其运用了智能织物原理，在衣服中内置传感器，随时检测婴儿的各项身体数据和活动数据——呼吸、皮肤温度、身体姿势、行为活动等，可通过蓝牙实时将信息推送到父母的智能手机上[22]。

2.3 变色服

变色服装根据光学原理和热学原理研制而成，能够随着周围环境温度和阳光的变化而变色。变色染料配合图案设计，就可以制造出颜色变化产生图案变化的效果，打破了普通染料只能印制静态图案的限制。

光敏变色服装可以在一定波长的光线照射下或温度下产生变色现象，而在另一种波长的光线照射下或温度下，又会发生可逆变化回到原来的颜色[23]。服装在印花工艺中加入各种高分子变色材料，包括阳光变色，温度变色，长效夜光等高分子材料，高分子材料受外界磁、电、光、声、热和外力等环境因素的影响很大，当环境条件变化时，高分子的排列顺序就会变化，引起对各种色光的折射率改变，使我们看到的服装颜色发生了变化。

温敏变色服装在印制可变色服装图案的时候，在颜料里添加了一种奇特的温变颜料。温变颜料形式多样，其中，可逆型温变颜料在市场上被广泛应用。该颜料是一种结晶的有机化合物，若环境温度超过其临界温度，温变颜料从不透明的固态转换为透明的液态，图案因此消失;反之，若环境温度低于临界温度，图案又会显现出来[24]。

目前，已有多家公司成功研制出变色服装，也发明了适用于孩童穿着的“智能变色服”。其中，英国的克里斯·埃贝耶发明了一种用于感受孩童体温变化的变色服——当孩童的体温超过临界值37°C，服装就会改变颜色，并随着温度的升高，颜色变化越明显。这无疑是智能变色服的医疗提示功能，提醒并帮助监护人监测儿童身体健康状况。另有其他的光敏变色服装，如电灯泡感应服装，这种由光变色树脂整理后的面料可被用于舞台表演，孩童穿着此类服装或舞台表演或自己玩耍都别有一番奇妙趣味。如果光敏变色面料也能对汽车尾灯等其他灯型产生变色效果，将来或可以运用于儿童的交通安全预警，为保护儿童安全助力。

3 结语

就目前的服装市场而言，智能服装可以通过其产品特殊性，更密切地将可穿戴设备和消费者的需求联系起来。智能服装利用三元素的结合，将传统作为基础，时尚作为核心，功能作为关键，使其在原有传统设计理念的不足中，认识到现代模式理念的先进性，从而提高现代童装的设计能力，进而设计出既有传统韵味又不失时尚，同时具备智能科学安全功效的儿童服饰产品，提高儿童服装的附加值。

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