智能可穿戴紡織品的安全性測試要求

張宇群,羅勝利

(廣州纖維產品檢測研究院,廣東 廣州511447)

智能可穿戴紡織品是傳統紡織服裝技術與材料科學、傳感技術、通信技術、人工智能、先進的加工工藝和生物技術的有機結合。由于長時間與人體密切接觸,對于有芯片和電子電路的可穿戴電子紡織品,產品的安全性成為重要關注點[1],如產品是否會對人體造成電磁輻射,電池在使用過程中是否會因為過熱或爆炸對人體產生灼傷或其他傷害,系統收集的大量用戶隱私數據是否會被他人非法利用,威脅用戶的個人隱私、財產安全,廢棄的產品是否可回收再利用、是否會對環境造成危害等,都是消費者使用穿戴式產品時考慮的重點[2-3]。

目前智能紡織品的相關檢測標準還處于空白狀態,由于缺乏強制性標準和市場法律法規要求對可穿戴設備進行規范,很多自稱是智能可穿戴的價格低廉產品充斥市場,造成市場混亂,嚴重損害消費者的利益[4-5]。本文從6個方面對智能紡織品的安全性能提出要求,對產品生產時的質量安全把關具有積極意義。

1 可穿戴紡織品的安全性[6-11]

考慮到可穿戴紡織品是在傳統紡織服裝中加入了傳感器、顯示器、電池、信息傳輸模塊、信息存儲模塊等器件,產品的安全性考核至少應包括6個方面:化學危險物質、電池安全性、電磁輻射、信息安全性、耐燃性、環境安全性等。

1.1 化學危險物質

由于紡織服裝與電子器件緊密相連,且紡織面料貼近皮膚,因此,產品的服用面料部分應滿足GB18401-2010《國家紡織品基本安全技術規范》規定的安全要求,即面料的甲醛含量、p H值、染色牢度、異味和可分解致癌芳香胺染料等項目測試結果應符合標準要求。此外,產品的電子器件等非紡織面料部分也不應含有對人體健康有害的物質,如不應含有金屬鎳等致敏性物質,不能刺激皮膚,產生發紅、濕疹等現象,具體檢測項目及標準見表1。

表1 智能紡織品中化學危險物質測試

1.2 電池安全性

智能紡織品中電子模塊的供電電源主要為電池,針對電池的檢測主要考慮在使用過程中電池板的抗靜電能力,檢測電池保護板是否能經受住環境中產生的靜電;電池處于高溫環境下的電池表面溫度以及工作狀態的測試;電池高溫外部短路測試、常溫外部短路測試以及過充電等項目的測試。測試方法按照GB 31241-2014《便攜式電子產品用鋰離子電池和電池組安全要求》、GB/T 18287-2013《移動電話用鋰離子蓄電池及蓄電池組總規范》等標準來執行,主要測試項目見表2。

表2 電池安全性測試

1.3 電磁輻射

智能紡織品的電子模塊部分電磁輻射的測試按照標準GB/T17618-1998《信息技術設備抗擾度限值和測量方法》、GB 9254-2008《信息技術設備的無線電騷擾限值和測量方法》等執行,主要測試項目包括靜電放電抗擾度、射頻電磁場輻射抗擾度、工頻磁場抗擾度、射頻場感應的傳導騷擾抗擾度、輻射騷擾實驗、SAR比吸收率測試,具體測試項目及標準見表3。

表3 電磁輻射測試

1.4 信息安全

智能可穿戴紡織品由于其可穿戴性,用戶每天有大量的時間與其接觸,設備采集了很多個人信息,比如運動信息、用戶位置信息、個人醫療信息、支付信息等,若信息被黑客、釣魚、勒索軟件等利用,將對用戶造成較大的安全隱患。因此,對于這些數據信息的保護非常重要。

從可穿戴產品的數據流來看,從設備到傳輸網絡、控制端再到云端,整個過程較為復雜,為確保安全,端到端的保護必不可少,如整個傳輸過程的加密、用戶端的增強型認證、云端更強的權限控制和隔離等。

信息安全的評價可參考最新的藍牙4.2標準,該標準改善了數據傳輸速度和隱私保護程度,并接入了該設備將可直接通過IPv6和6Lo WPAN接入互聯網。在新的標準下藍牙信號想要連接或者追蹤用戶設備必須經過用戶許可,否則藍牙信號將無法連接和追蹤用戶設備。可穿戴設備在建立安全標準時可建立安全的WiFi登錄機制,或添加“DNS劫持”、“ARP欺騙攻擊”、“虛假釣魚WiFi”等多項安全檢測軟件,以保護客戶信息安全。同時在用戶說明書中提醒客戶在公共場合使用免費WiFi時,不要登錄沒有密碼的WiFi,盡量不要在公共 WiFi下網購或登錄網銀、第三方支付平臺,防止用戶個人信息、重要賬號、密碼泄露等。

1.5 阻燃性

智能紡織品,如電加熱服裝,由于具有加熱功能,服裝電子部件可能因過熱而發生燃燒,這時就需要服裝自身和電子部件具有阻燃性,保護人體的安全。阻燃性測試分為服用紡織面料和非服用材料。

1.5.1 紡織面料的阻燃性測試

紡織面料阻燃性測試按照標準GB/T 5455-2014《紡織品 燃燒性能 垂直方向損毀長度、陰燃和續燃時間的測定》進行測試,測試指標為燃燒滴落物是否引起脫脂棉燃燒或陰燃,用于評價燃燒滴落物是否會引起皮膚燒傷或燙傷。

1.5.2 非服用材料的阻燃測試

非服用材料的阻燃性主要考慮電子發熱設備發生異常故障而產生高溫或燃燒時對人體造成的傷害,按照GB/T 5196.11-2006《電工電子產品著火危險試驗第11部分:灼熱絲/熱絲基本試驗方法 成品的灼熱絲可燃性試驗方法》進行測試,測試溫度依據產品類型確定。

1.6 環境安全

智能可穿戴紡織品因包含傳感器、電池、數據存儲模塊等電子器件,廢棄后若不加處理,將對大氣、土壤和水體造成嚴重的污染,同時也危害人體的健康。在現今大力提倡綠色環保的背景下,電子類可穿戴產品必須對環境安全。歐盟為減少廢棄電子電器產品的產生,提高廢棄電子電器產品的再利用率和資源化率,同時為促進電子產品在設計、生產、銷售、使用、廢棄、回收等階段的環保工作,頒布了《關于在電氣電子設備中禁止使用某些有害物質的指令》,規定電子電器產品中禁止使用鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯苯(PBB)和多溴二苯醚(PBDE)6種有害物質。

智能可穿戴紡織品環境安全方面的要求可參考歐盟Ro HS指令,對6種有害物質進行限量,具體可參照標準SJ/T11363-2006《電子信息產品中有毒有害物質的限量要求》,智能紡織品中電子零部件及其他非服用材料中鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯苯和多溴二苯醚的含量應符合該標準的要求。6種有害物質的檢測方法可參考標準SJ/T11365-2006《電子信息產品中有毒有害物質的檢測方法》。

2 結語

目前智能可穿戴產品還處在初級階段,存在著標準缺失、功能夸大、可靠性低等一系列問題,盡快制定相應的檢測標準,尤其是安全性檢測標準,對保證可穿戴產品的質量,促進可穿戴紡織產品行業蓬勃健康發展具有重要意義。

[1]梁 偲,瑟哈德里·拉坶庫瑪兒.對智能紡織品的大膽預測[J].世界科學,2016,(10):45-46.

[2]楊 舸,付 芳,劉 哲.智能穿戴產品標準化研究[C]//第13屆中國標準化論壇論文集,2016.

[3]薛應軍.兒童智能手表安全堪憂[N/OL].民主與法制時報,(2016-08-31).http://www.mzyfz.com/cms/benwangzhuanfang/xinwenzhongxin/zuixinbaodao/html/1040/2016-08-31/content-1217985.html.

[4]王 沛,黃 帥.可穿戴設備尚需標準規范[J].進出口經理人,2014,(8):68-70.

[5]李云婷,張 帆,楊春暉,等.可穿戴設備的質量度量研究[J].電子產品可靠性與環境試驗,2015,33(4):22-24.

[6]張婉珍,段利艷.TüV萊茵與TüV SüD可穿戴設備認證要求[J].安全與電磁兼容,2016,(3):39-42.

[7]黃林軼,張 茸.手部穿戴類產品質量安全分析與風險識別[J].信息技術與標準化,2016,(6):39-42.

[8]王偉雄,汪潔雯,姚晨海.智能穿戴產品的質量控制研究[J].無線互聯科技,2015,(2):121-123.

[9]高雨彤.可穿戴設備與個人信息安全[J].保密科學技術,2015,(3):69-71.

[10]劉金芳.可穿戴設備的信息安全風險及我國應對建議[J].信息安全與技術,2014,(11):112-113.

[11]吳雯杰.《廢棄電子電器產品處理技術規范》的研究與制定[D].上海:上海交通大學,2007.