智能服装的现状及发展方向研究
2021-12-11
(武汉设计工程学院,湖北 武汉 430205)
随着科技的快速发展及“工业4.0”的到来,智能化技术逐渐在各个领域得到了广泛应用,它深刻改变了人们的生产生活方式,提高了人们的生活质量。国务院印发的《中国制造2025》中强调要“着力发展智能装备和智能产品。统筹布局和推动智能交通工具、智能工程机械、服务机器人、可穿戴设备等产品研发和产业化”。现阶段,科技日新月异,各大科技企业、服装企业正加速研发智能纺织品、可穿戴设备等,服装作为日常穿着的穿戴设备,也正朝着智能化科技化方向发展。
1 智能服装的简介
服装的发展经过了从传统的遮羞蔽体到装饰美化再到个性表达的几个发展阶段,现如今,科技的发展带动了传统纺织服装行业的进步,服装不仅具有传统的御寒保暖装饰等作用,还具备监测人体健康、沟通交流、情绪表达等功能。目前,国内外一些影响力较大的服装公司或科技公司如Levi's、耐克、联想等,已经纷纷开始研发功能性强大的智能服装,服装成为了未来智能穿戴设备的载体。在人们经济生活水平日益提高,环保意识逐渐强烈,数字化应用越来越广泛,科技日趋成熟的大背景下,智能服装必然会成为未来传统服装行业的发展新趋势,它将为传统纺织行业注入新的血液,同时也将给整个服装行业带来机遇和挑战。
2 智能服装的现状
随着科技的进步,智能服装逐渐应用于智能生活、航天航空、医学健康等各个领域,智能服饰给这些领域带来了重要的影响和很大的应用价值。
2.1 智能生活领域
智能服装的主要应用领域为智能生活方面,它的出现给人们的生活带来了极大的便利。如知名服装品牌Levi's 推出的Levi's Commuter 智能夹克,它主要面向喜欢骑车出行的城市居民而设计,用户在袖口感应处用手势进行滑动,就可以接打电话、播放音乐和导航搜索等,为运动者提供了极大的便利。三星公司在智能服装方面做出了较大的贡献,它推出了一款NFC智能套装,可让佩戴者解锁手机、交换名片等。法国时尚科技公司SpinaliDesign 推出智能比基尼Neviano,这款紫外线防护泳装系列配备了可拆卸式防水传感器,它可在iOS 或Android 智能手机应用程序中输入皮肤类型,用于实时监测人体体表温度情况,一旦体表温度较高,就会发出警告,防止穿着者在室外不小心被晒伤。将科技融入生活,为人们的生活方式带来了极大的改变,未来,智能化生活方式将成为一种潮流。
2.2 医疗健康领域
如今,智能服装的应用主要集中在智能生活场景和运动健康信息监测两大领域。如美国诺贝尔纤维公司研发了一种智能纤维Circui-teX,可以收集人体的呼吸和心率等数据,并且可以做到24 小时监控,随时为患者提供医疗服务[1]。联想品牌开发的“SmartVest 智能心电衣”,可以360 度扫描用户心脏,随时监控用户12 导联的心电图,生成心率的数据,并可将数据传送至手机端,方便用户了解自身身体情况,并为用户制定健康的训练方案[2]。还有一种医用的“医护衬衣”,上面装有多个传感器以及信号发射装置,它可以监测穿着者的体温、心跳和血压等数据,这些数据可通过卫星传至医院,医院通过所接收到的定位可及时找到病人进行抢救,为患者争取抢救时间。这些技术的发展,推动了医疗服务的提升。
2.3 国防军事领域
变色服装最早运用于军事领域,它是指在不同波长的光照下可发生颜色变化的服装,它能依照周围的环境改变颜色,这种“变色龙军服”不但可以有效防弹,还能检测到生化武器,防止被袭击,同时还能根据穿着情况调整服装的温度。
2.4 航天航空领域
在航天航空领域,智能服装可以同时监测航天员的体温和呼吸速率,对航天员的这两项生理特征进行实时监控,确保飞行安全。
3 智能服装所面临的问题
软性材质的研发、传感器的缩小、材质和电子器件的改良与更新,为服装向智能化方向发展提供有力的技术支持,使得智能服装可以从概念款向市场转变。然而,智能服装的研究才刚刚起步,很多研究仍停留在概念款式设计上,智能服装的生产还局限于高效实验室或研究机构中,真正的大面积投入市场还需要克服很多技术与设计方面的难题。
3.1 穿着舒适性
将电子器件与传统服装结合,才能实现服装的智能化。电子器件以何种方式出现在服装中,决定了服装穿着的舒适性。服装的特性是柔软亲肤,而加入电子器件的服装势必会带来不适感,现阶段智能服装的电子器件大部分是附加在服装的某一局部,如腰部或胳膊处;还有一种就是嵌入进服装织物内,这些材质如果是坚硬且面积较大时,会给穿着者活动带来困扰。因此,软性材质是未来智能服装需要解决的一大主要问题。
3.2 耐水洗
可洗性是智能纺织品面临的一大难题,电子芯片在水中清洗容易发生机械变形,研发能够经受洗涤的智能纺织品仍停留在基础研究阶段。开发自清洁的功能性涂层智能纺织品,是一种潜在的解决方案。将超疏水表面融合在纺织品上可以抵抗表面污染,但是这一概念仍处于萌芽阶段。
3.3 数据安全性
安装在人体上的传感器、显示器和智能设备的无线网络可以用于健康监测、医疗干预等。然而,这种无线人体网络通常是功率较低的,且依赖无线电波通信,容易受到窃听。近期,新加坡国立大学John S.Ho教授团队报道了一种节能高效且安全的无线人体传感器网络,这些网络通过在超材料纺织品上传播的无线电表面等离子体激元相互连接。该方法使用由导电织物制成的衣服,该衣服可以在无线电通信频率下支持类表面等离子体模式,保证数据的安全性。
3.4 时尚美观
现阶段智能服装的研究重点是各方面技术问题,对智能纺织品的研究很少会考虑到美学需求,但是作为装饰美化人体的服装,需要具备时尚美观这一美学特性,智能服装才能真正有市场。
3.5 机械耐久性
智能纺织品在实际的穿着使用中,难免会发生磨损的现象,各种不断产生的机械应力通常会损坏智能纺织品。因此,如何保护好电子器件,或在功能性涂料和柔软的纺织材料之间实现良好的粘合力,实现良好的机械强度和耐用性也是一项需要解决的技术问题。
4 智能服装的发展方向
4.1 简便舒适
随着生活水平的提高,人们对于身体的各项健康指标的关注程度越来越高,这将加速推动智能服装在市场上的广泛应用,将来的每一件衣服都可能会带有生物反馈传感器,智能服装需做成普通服装一样,朝着操作简便、穿着舒适的方向发展,方能更好地为广大消费者带来生活的便利。
4.2 价格适中
目前,智能纺织品的生成技术尚不成熟,大部分还停留在实验室阶段,研发成本高,导致价格昂贵,未形成成熟的产业链,所以市场占有份额较少。随着未来技术的不断完善,成本逐渐降低,价格是否亲民适中是智能纺织品能否快速推入市场的一个很重要的因素。
4.3 兼具功能性与时尚感
智能服装除了解决功能性这一硬件问题外,未来发展的方向还需要同时考虑时尚美观这一软件问题。服装的最终目的是装饰以及美化人体,所以美观时尚感在服装设计中显得尤为重要。只有将两者紧密结合,才能更好地为广大消费者所青睐。
5 结语
随着“中国制造”向“中国智造”的发展,智能化服装必然成为传统服装产业的发展方向,它将改变人们的生活方式、穿戴习惯等,为人们的生活提供极大的便利。虽然智能服装设计还有很长一条路要走,但是这是一条通往未来智能化、科技化、数字化生活的必经之路,它不光是传统服装行业的革命,还是多学科、跨领域间的融合发展,未来,智能服装发展前景将非常广阔。