智能服裝大踏步而來

文/周路菡

智能服裝大踏步而來

文/周路菡

可穿著的電子智能服裝將生物技術、信息技術、材料科學與傳統的紡織服裝工藝有機地結合在一起，賦予了服裝新的生命力，并將在未來引導新的服裝時尚潮流

服裝是現代科技進步的載體，當今世界科學技術迅猛發展，智能產品與衣服的界限正在越來越模糊。智能服裝由于可以具有先進的電子、通訊、電腦軟件工業的相互支持配合，正在為傳統紡織工業注入一股新的活力和生命力。目前智能服裝已經在體育、健康、游戲、生活輔助等多種領域開始應用。隨著人們生活水平的提高及人們對個性化、智能化需求的增長，智能服裝的發展前景不可估量。服裝界專家預測，未來全球服裝業將因智能服裝的生產發生巨大變化，可穿著的電子智能服裝將生物技術、信息技術、材料科學與傳統的紡織服裝工藝有機地結合在一起，賦予了服裝新的生命力，并將在未來引導新的服裝時尚潮流。

智能服裝風雨欲來

智能可穿戴設備早已不是遙不可及的概念，目前已經有智能眼鏡、智能手套、智能手表及智能鞋等革新產品大量上市，并開始潛移默化地改變著人們的生活。現在智能新品層出不窮，不論你承不承認，我們正被它們吸引著、影響著。

最近，智能可穿戴設備領域出現了一件大事，就是谷歌開始進軍智能服裝領域。谷歌選擇以智能服裝作為顛覆傳統智能可穿戴設備發展模式和局限的革新者，意欲將可穿戴設備領域推出一個新的發展熱點與契機。

2015年，谷歌在舊金山年度開發大會上發布“緹花計劃”（ProjectJacquard），與服裝品牌Levi's（李維斯）合作研發具有輕觸式遙控功能的智能導線纖維服飾，預計明年秋季面世。

據介紹，“緹花計劃”是把電子元件“編織”到導電纖維中，聯接紐扣大小的電路板，使布料“變身”為一個觸控屏，用戶的手指可以在布料上滑動，來控制附近的電子設備。它可以將應用于智能腕表和智能眼鏡的互動技術直接整合到紡織品中。據介紹，谷歌使用的是由一家日本公司創造的導電纖維，使用這種導電纖維幾乎不需要織布機做出任何改變，就能被應用到任何類型的紡織品中。谷歌高端科技和產品組技術項目負責人伊凡·普皮瑞夫指出，日本公司開發的導電纖維不僅寬度各異，而且顏色也有多種選擇。谷歌開發者介紹說，智能服裝是智能技術與服裝融為一體的高科技產品，它結合了電子信息技術、傳感器技術、紡織科學及材料科學等相關領域的前沿技術。

當谷歌加入這一原本沉靜的市場時，意味著科技行業巨擎將帶領這個行業迅速走入大眾市場。也正是看到了未來巨大的發展潛力，Levi's品牌創新副總裁保羅·狄林杰才敢表示，“服裝將設計成一個智能平臺”。谷歌已經確定產品供應鏈，當“緹花計劃”進入下一階段時，該紗線開發公司將進行擴大生產。在保羅?狄林杰看來，這種不需要過高成本的智能纖維，標志通往智能服裝的大門打開。

的確，我們看以前谷歌這家高科技公司所開發的智能眼鏡等產品，由于其太高端并沒有真正走入大家的視野中。谷歌著眼開發的智能手表（Android Wear）目前也還在測試之中。不過相比谷歌手表和谷歌眼鏡，智能服裝是真正能為人們日常生活提供便利且價格可以被大眾接受的產品之一。Levi's負責企業創新的副總裁PaulDillinger坦言，“智能服裝可以簡化我們與數字世界的聯接，又不影響正常的人際交流”，“智能服裝可以讓人更多地與外界溝通，而不是死盯著手機屏幕”。

在全球可穿戴設備的浪潮下，智能服裝作為細分切入點，已有多家公司在產品端布局。智能服裝領域也被信息技術顧問公司Gartner評為最具潛力可穿戴設備。

事實上智能服裝的概念并不新鮮。RalphLauren在去年8月的美國網球公開賽上發布了智能T恤，并穿在球童身上。這是一件普通的黑色運動T恤，胸口有經典的馬球標志，但衣服胸部區域的“小黑盒”里含有硬件單元、電路、傳感器等，它可以檢測心跳速度、呼吸速度、以及穿者的壓力值。

6月29日，在京東眾籌平臺上，第一款具備陪伴功能的兒童智能服飾品牌——木牙科技開始登錄京東眾籌頁面。而在這背后是戶外品牌探路者在兒童智能服飾上的一次嘗試。據了解，木牙智能主推陪伴的力量，其APP獨推“陪伴”功能：可以記錄爸爸與孩子在一起的時間，陪伴一起玩耍的軌跡，記錄留存為成長日記，主創團隊希望通過木牙智能產品的使用，讓爸爸和孩子在一起的場景成為兒童成長過程的最美好的記憶。

近期由知名內衣和文胸品牌“維多利亞的秘密”（Victoria’s Secret）也發布了一款智能運動文胸Incredible，這款文胸內置了心率帶，可以用來配合監測穿戴者的心跳。當然，其最重要的功能還是配備了心率帶。但它本身并不包含心率監測儀，不能獨立完成心率監測，只是通過兩個電極連接到皮膚上，然后讓心率監測儀連在另一頭。

此外，全球知名的服裝、材料、信息、電器產業的企業，如耐克、IBM、飛利浦、富士等，也紛紛推出概念性產品，這些產品或者具有檢測生理特征、健康管理、生活輔助的功能，或者具有運動增強、軌跡跟蹤、娛樂等功能，或者兼具時尚設計元素，試圖滿足未來特定人群及廣大消費者的需求。智能服裝儼然成為行業關注的焦點。

本質就是可穿戴計算機

智能服裝是智能技術與服裝融為一體的高科技產品，它結合了電子信息技術、傳感器技術、紡織科學及材料科學等相關領域的前沿技術。智能服裝的發展離不開一項關鍵的技術，就是可穿戴計算機技術。可穿戴計算機由使用者控制，并包含使用者的個人使用空間，具有可再編程能力、網絡連接能力、操作和交互的連續性等特性，并且整個計算機同使用者融為一體，隨著穿戴者任意移動。可穿戴計算機的應用范圍廣、涉及的領域多，是計算機發展的一個新的重要分支。

最早的智能服裝在1993年誕生于麻省理工學院的媒體實驗室。智能服裝結合了電子信息技術、傳感器技術、紡織科學及材料科學等相關領域的前沿技術，通過兩大類方法來實現自身的智能化：一類是運用智能服裝材料，包括形狀記憶材料、相變材料、變色材料和刺激—反應水凝膠等；第二類是將信息技術和微電子技術引入人們日常穿著的服裝中，包括應用導電材料、柔性傳感器、無線通訊技術和電源等。由于人們越來越重視自身的健康，而且智能服裝具有探測人體生理參數的極大潛能，因此智能服裝在健康監護領域的研究應用也成了近年的重點。

隨著微電子技術的迅猛發展，可穿戴計算機技術在近五年才得到快速發展。主要原因是導電纖維技術和微型傳感器技術獲得了突破。目前的導電纖維可大致分為電子傳導纖維、離子傳導纖維和感應性(介電質性)纖維。當智能導電纖維所處的環境發生變化時, 纖維的形狀、溫度、顏色和滲透速率等隨之發生敏銳響應, 即突躍性變化的纖維。智能纖維能夠感知環境的變化或刺激(機械、熱、化學、光、濕度、電磁等), 并能做出反應。導電纖維技術是可穿戴計算機技術發展的重要基礎。

此外就是微型傳感器，根據曼徹斯特大學保羅比蒂（Paul Beatty）對智能衣服的描述，智能服裝主要包含三種類型的傳感器：測心電、肌電的生物傳感器、運動傳感器、溫度傳感器，它們是智能服裝“智能”的根本。事實上，不難看出這幾類傳感器與目前其他主流可穿戴設備相比沒有多大差距。

目前，世界上積極開發“智能服裝”的國家主要是德國、美國、芬蘭、比利時、瑞士、英國等歐洲國家，這一方面是由于歐洲和美國對新型紡織品開發的需求比較強烈，另一方面是他們也具有先進的周邊電子電機、通訊、計算機軟件工業的相互支持配合。許多服裝產業巨頭也希望通過“智能服裝”的研發，能為目前不景氣的傳統紡織工業注入一股新的活力和生命力。目前已經有很多新產品推向市場，包括運動型、健康型、健康護理、游戲、生活方式、安全、防護和智能服裝等可穿戴領域。

上海市科學研究所趙越博士分析指出，智能可穿戴設備的發展趨勢是去“可穿戴化”，即盡量將智能功能附著在日常的穿著和佩戴物品上，而不是讓用戶穿戴新的電子器件。智能服裝很符合去“穿戴化”趨勢，因此有望成為可穿戴設備的“終極形態”。二三十年后，也許衣柜里都是智能服裝，我們可根據當天的出行計劃和需求喜好進行選擇。

但我國目前智能服裝發展還處于起步階段，分析人士指出，智能服裝的發展有4個重要階段：關鍵技術、材料的突破；關鍵單元、產品的自主研發；低成本、綠色的規模化生產；個性化設計，滿足消費者需求。目前，我國在第一、第二階段均有點上突破，但尚未形成成熟的智能服裝產品，在規模化生產方面儲備不足，更未充分與時尚設計相結合。

健康監測是最重要的應用領域

智能服裝很多領域都有應用，比如在在體育領域，可以應用在個性化培訓、績效跟蹤、遠程教練技術或矯正中，在醫學監護領域，可以應用在康復、個人信息監測、老人周圍環境輔助生活等方面；另外在游戲和技能訓練等領域也有應用。但總體來看，健康監測是智能服裝最重要的應用領域，也是最大的市場。

智能服裝在健康監測方面一是可以感知、獲取并儲存人體的各種生理信號，通過信息融合和計算診斷，初步判斷出人體的身體狀況，并將信息實時反饋給用戶，在發現異常時向用戶報警。此外，通過無線裝置將信息發送給個人或醫療中心，方便進一步的觀察和監控。目前面向健康監測的智能服裝已經有了多款上市的產品，且傳感器、信號檢測、信號處理、智能材料、無線通信、嵌入式系統等的質量也在逐漸升級，已經越來越能滿足大眾資源共享、可擴展、高可靠和低功耗的要求。隨著智能服裝市場的蓬勃發展，衣服可以全天候監控患者的身體狀況，收集呼吸和心率等數據來為患者制定醫療服務，像一個隨叫隨到的醫生一樣。

比如美國Sensatex公司計劃推出一款運動T恤，它可以監視心率、體溫、呼吸以及消耗了多少卡路里的熱量。這種T恤可以在穿衣人心臟病發作或虛脫時及時報警，從而降低突發性死亡的概率。該公司推出的第一種智能服裝外表看來就像一件柔軟的羅紋棉針織衫，但實際上導電纖維與棉纖維交織在一起，可以從嵌入式傳感器中接收數據，傳輸到一個信用卡大小的特別接收器當中。這個接收器置于腰間，可以存儲信息，然后顯示到移動電話、家庭個人電腦或手腕監視器上，用于監視穿衣人重要的生命特征，及時發出報警信號。

另外，Sensatex公司還計劃設計在衣領里安裝一個全球定位系統接收器的服裝，兒童或老年性癡呆病人穿上后，如果不慎走失可以被輕易找到。還有一款供嬰兒穿著的特制睡衣，在嬰兒出現呼吸停頓等情況時會發出警報。

同樣做智能衣物的SmartLife推出智能胸罩和短褲，最初的目的是為了檢測運動員的訓練，而現在進入了大眾健康行業。目前該公司推出的智能體育襯衫和智能胸罩由于貼身性使得該技術備受青睞。這兩款產品因為傳感器貼近皮膚，檢測到的信號非常好。用戶可以用智能手機或者平板電腦的APP來觀察傳感器接收到的信息，也可以將信息上傳至云端或發送給醫生等等。

丹麥設計公司Ohmatex設計了一種襪子，利用檢測腿腳水腫的方式來提前預測心臟衰竭和先兆子癇。目前，Ohmatex的主要研發方向還不是面向大眾的，而是為消防員、宇航員等職業化的需求做研發。早期，Ohmatex為消防員研發了一種帶有溫度傳感器的消防服，防止消防員在過熱的環境中活動從而產生危險，目前這款服裝已經在美國消防員院校大規模使用。

美國諾貝爾纖維科技公司（NobleBiomaterials）研發了CircuiteX智能面料。該技術是用銀制導電紗線織物作為傳感器，來監測心率和肌肉活動。具體來講就是把銀制傳感通過特定技術縫補在特定區域，用來感受人體的活動。

另外，著名的智能運動服裝品牌Hexoskin運動背心集成了生物傳感器，可以讓經常參加體育鍛煉的用戶能監測自己的鍛煉進度。這款T恤集成有多種傳感器，每分鐘能收集42000個數據。Hexoskin將能夠收集與用戶和用戶鍛煉進度有關的詳細數據。在白天，Hexoskin可以測量心率、心率變化/恢復、步數、卡路里消耗和呼吸等數據；而到了晚上，它還能追蹤睡眠和環境，包括睡覺的姿勢，以及心跳和呼吸活動。所有這些數據會通過藍牙同步到配套的應用程序當中，或者是在線上傳，以供遠程教練實時查看。目前Hexoskin公司的智能襯衫，已經被加拿大太陽馬戲團用來檢查藝術家的疲勞水平。同時，美國航空航天局（NASA）的機務人員則穿著Hexoskin的智能襯衫去執行登陸火星的模擬任務

未來機遇和挑戰并存

作為一種高技術、高附加值產品，智能服裝既具有十分優異的智慧連接性能，又兼備紡織服裝的保護和裝飾性能，近年來，其市場研發和應用已逐漸趨于成熟階段。由于智能服裝將大多數可穿戴設備進行了“去佩戴化”，所以對其他產品的潛在的替代能力非常大。數據顯示，智能服裝是一個數十億人需要數百萬種應用產品的市場，到2018年，僅在美國市場，智能型紡織品的產值將達到30億美元，未來具有很大的發展空間。

另外，智能服裝在推廣中還具有很多的優勢。就服裝產業或者運動服裝產業而言，原本就有著龐大的用戶群體。如果廠家從既有服裝品牌或運動品牌中延伸出一個細分品類，憑借現成的忠誠用戶群，現成的品牌影響力和現成的分銷渠道都是非常容易的。比如襯衫品牌RalphLauren，內衣和文胸品牌“維多利亞的秘密”，體育品牌耐克等都在借助現在的資源開發智能服裝。這些品牌相比那些從無到有新建起來的硬件廠商來說，傳播力度滲透能力要大太多。創新對傳統服飾領域的強勢品牌而言一貫不是難事，一旦前景得到認同便會獲得高增速。比如目前很多智能服裝的出貨量就來自于主流服裝品牌推出的功能相對保守的產品，例如可監測心率的智能運動文胸等。

另外，與許多作為附加性配件的可穿戴相比，穿上一件衣服顯得完全沒有附加負擔。就拿智能手環來說，你必須為手腕增加一個物件才能獲得“智能”，這項佩戴多少成為一個負擔，還可能影響你原有的穿戴習慣。但智能服裝則不然，它完全有可能做到不增加任何穿戴負擔。

但是，智能服裝目前也面臨著一系列其他問題，其中成衣耐洗度成為關鍵問題。雖然現在的導電纖維的性能還在不斷提升，但在高溫和高速洗滌下，這些導電纖維和傳感器非常容易受到破壞。一位工程師就表示，很多智能服裝的電子設備整合了IP6防水性能，但是專家們面臨的挑戰不是水本身，而是溫度。在設計研發商業用途的穿戴式成衣時，產品一般必須通過50-60次的洗滌測試，但當服裝以溫度90度水及每分鐘1000轉速來洗滌與轉動時，這就不是“一般的使用狀況了”。

除此之外，還有電池的充電和壽命問題。電子設備的電池壽命一直是影響使用體驗的重大問題，從智能手機到智能服裝無一例外。顯然，你不會購買一款每天都要充電的智能服裝。目前主流的鋰電池，基本上無法使用太長時間，“鋰空氣”和“鋅空氣”等新型電池也正在研發中，很多消費者表示，如果智能服裝配備“一次可以使用數年時間，不需要進行充電也擁有更好的穩定性的電池，可能會購買。”

看來，智能服裝即使向著我們大踏步走來，但距離我們還是有些距離。