智能數字化助力健康監測服裝設計的研究

陳開俊

摘要：科學技術不斷發展的今天，智能、科技、數字化已經成為社會發展關鍵詞。市場環境瞬息萬變，人們接受新信息愈加頻繁，消費者需求也更加多元化。在此前提下，服裝行業想要適應時代變遷，就需要對信息快速接收整合，并提高自己的反應能力。與此同時，也需要在了解目標消費者需求的前提下，明確自己產品開發的方向，提升設計創新能力，服裝設計開發作為服裝品牌提升競爭力的核心要素之一，其優化轉型尤為重要，隨著人們對自身健康的重視，健康檢測服裝設計的顯得越來越重要，本文重點研究了智能化的人體監護系統的概念，并在提出了全新的服飾理念的基礎上，探討監護系統與服飾之間的功能與人體著裝的關系，從款式結合特殊面料的設計，功能性和美觀性的統一，響應國家的創新號召，在“以人文本”的思想，建立了“人體監護”系統，并通過探究智能數字化在服飾中進一步實現了對人體健康的檢測。

關鍵詞：智能數字;健康監測;人體監護

在如今社會智能數字化的背景下，服飾行業隨著時代的發展在不斷的變遷，想要讓服飾行業持續發展，以往的老舊固化的設計思想和理念已經跟不上時代發展的步伐，應當響應國家的政策創新號召，一切設計在“以人文本”的思想下，創新服飾研究，隨著智能、科技、數字化發展，我國服飾行業一直在面臨著重要的變革，服飾的發展在多個要素中都需要進行有效的改革和發展。

1.智能數字化健康檢測服裝設計的概述

智能數字化健康檢測服裝起先是應用在軍事領域中，在救治戰爭的傷員和評估士兵的戰斗力采取智能生命體征監測服來提取數據，在評估中起到非常關鍵的作用，它是由一種醫學傳感器或物理傳感器整合置于在服裝中，過程中連續采集人體某些部位的溫度、壓力、流量、頻率等物理參數，通過放大、濾波、算法處理等方式轉換成可供參考的生命體征指標。數據會以有線或無線的通訊方式傳送至后臺做進一步診斷和分析[1]，并及時反饋給醫護人員和穿著者。

2.數字化智能監測健康服裝設計的研究現狀

2.1 GPS與精準監測功能

在監測健康服裝中，GPS的定位功能的運用已經很廣，例如在監測阿爾茨海默病的人，要預防老人的走失，國外專門研究了一款智能防走失的功能服裝[2]

在這款服裝中植入低輻射的GPS定位芯片、通訊設備、太陽能電池等元件，看護人員可以通過手機上的APP客戶端進行實時監控病人，達到了實時監護病人的作用。

2.2健康監測功能

在現實生活中人們對家人的關愛遠超出我們的想象，他們希望可以隨時監測家人的身體健康，因此智能實時監護服裝設計顯得非常重要，宋清超[3]設計出了采用STC12C5A60S2單片機為核心微處理器的人體智能監測服裝系統，它可以與人的體溫、血壓、脈搏等生理傳感器提供的信息進行采集，通過處理顯示和無線傳輸，醫護人員可以根據收到的數據進行診斷，羅沛開發了一種實時監測的服裝系統，該系統以PIC18F452型單片機作為控制核心，硬件平臺由溫濕度傳感器、三軸加速度傳感器、藍牙、片狀可充電電源等構成。傳感器采集的人體生理參數通過藍牙傳輸至終端軟件平臺，實現了對病人體溫以及體表相對濕度的實時監測。

2.3實時監測保暖功能

病人體質弱，對于寒冷的天氣較為敏感，因此在設計智能監護服裝必須考慮到服裝的保暖性，沈雷[4]等人設計了一款兼備蓄熱保暖功能的智能服裝，采取了控溫芯片、碳纖維發熱膜和高蓄電非晶硅薄膜太陽能電池相互配合，實現了精準控溫和高效發熱的目的。

3.智能檢測健康服裝設計中的應用模式

3.1實用性與審美的高度統一

在20世紀80年代的時候，日本教授高木俊宜曾經將科技與材料的特性結合，率先提出了智能材料的概念[5]，隨之科進入21世紀以來，服裝行業與電子信息，通信控制等行業趨合日益緊密，產生了集多種功能于一體的智能服裝，早期的智能監護服裝輪廓笨重，功能單一，無法滿足消費者的多樣化的需求，在這樣的背景下，實用性和審美的統一必然顯得非常重要，早期通過現場問卷調查，網絡問卷、電話咨詢等手段進行收集消費者的需求，隨機選擇不同年齡段及不同職業的人發現他們對智能服裝都有一個共同的需求，注重功能性的同時對服裝款式的設計也非常講究，對審美有一定的要求，誠然，解決身體機能監測的服裝是建立在服裝款式設計的美感之上，如，輕便、功耗更低、智能化程度更高，凸顯了實用性與審美性的統一。

3.2材料性能與技術設計的統一

智能服裝設計在技術領域涉及到多個學科的前沿技術，如：在服裝面料上嵌入的技術，CPS定位技術、傳感技術等，在材料方面，智能服裝設計首先要考慮到人體穿著的舒適性，面料的成本，還有面料本身的設計，如：它的透氣性、導汗快干的親膚的功能，防風、防水等，在材料性能的選擇上呈現出的多樣性與涉及的技術領域的多學科是相輔相成的，這就給智能服裝設計帶來了很大設計空間，通過靜態測試選擇合適的面料，如采取數字化的智能計算機，通過數據采集，選擇出具備監測功能的智能服裝材料，及其原理參照心電監測儀緊貼身體的電機反饋方式，因此電機固定的服裝材料應當有一定的選擇性，對服裝應用材料進行搭載元件彈性測試，研究其電機傳感效果的準確性，加之對成本的對比，擇優選取，最終確定服裝的面料。

3.3結構設計與面料性能的統一

結構設計在服裝設計中是不可或缺的，從人類服裝史中，不難發現不管是在遠古的時代，對于結構設計都有著它的實用意義及其象征的意義，如古代“胡服騎射”的典故，趙王為了軍事上的勝利，學習胡人的著裝，把原先的結構進行改革，這樣的服裝結構改革讓趙王的士兵在戰爭中大獲全勝，這就體現了服裝結構的實用性，從此“胡服”這個詞也就不單單指胡人的服裝了，它成為了一個象征性的名詞，縱觀現代的服飾，人們既要求實用又要求有它獨特的美觀性，如現代的消防服設計，首先設計師在設計這類服裝的時候考慮的是面料的特殊性，比如安全、彎曲度、耐磨、耐燒等，解決以上的因素，材料的選擇就成為這一步的關鍵，如在彎曲部位采用松緊帶設計方便穿著的便利性的面料，如在數字化智能的系統可以根據面料的化學數據，在口袋的設計上可以考慮魔術貼、在腰部或者腳腕處采用松緊帶的設計，在結構與面料性能的統一方面，其實最終還是回到“以人為本”的話題上，它可以合理的模擬功能的動作，人多心理等。

3.4智能數字化流行設計與款式的結合

在數字化智能時代的來臨，服裝的各種信息渠道多樣化，門檻變低的同時信息量也隨之增大，在數據化的海洋里，可以找到各類人群的個人信息，流行的資訊、各大時裝周的數據資源、在數據資源庫中更是可以找到各類的款式圖片和文字描述和檢索詞等，在智能數字化的時代，最大的優勢在于，信息資源豐富，完全足夠實現服裝資訊流行的預測，云計算機的模型建立篩選，提高了服裝流行預測的效率和準確率，鑒于以上的信息，可以得知服裝款式的發展得益于智能化得出流行的數據，致力于將服裝的造型設計與置入服裝中的電子導體、微傳感器和操作面板的結合，如在T恤的基本款上搜集手臂的關節角度，配與合適的傳感器，結合流行設計出最適合消費者的款式設計，達到人機交互的人工智能可穿戴的服裝，具有智能數字化的靈活性又有典型的尺寸，服裝上由固定的應用程序和組件和傳感系統，識別用戶的活動，身體健康狀態和周圍的環境等，通過這些設計，智能數字化將對傳統的服裝設計進行一次大換血，可以隨時調整人工智能系統的配置和服裝設計的功能。

4.小結

隨之社會的發展，智能數字化的時代背景下當代社會中的年輕人亞健康問題的突出都使得人們更加關注健康問題，這些社會的現象給人們帶來了更多對健康問題的關注，與此同時也帶來了對人體體征健康監測功能的服裝有了更廣泛的需求，同時，在數字化智能領域發展迅速的背景下，傳統的服裝行業與智能設備的融合肯定是一種必然的發展趨勢，未來的一段時間內智能領域以及服裝領域的產品研發將會隨著功能需求，特殊材料需求、便捷需求、智能需求等的提升而顯示出將兩者有機融合的“數字化”的發展趨勢，數字化智能將助力監測健康服裝的設計往更高層面的發展。

參考文獻

[1]Tao XM.Smart fibers， babrics and clothing， fundamental and application [ M].Woodhead Publishing Limited， 2001.

[2]KI EKENS P，LANGENHOVELV，HERTLEER C Smart clothing：a new life[ J ].Internation Journal of clothng Science and Technology，2014，1 6 （ 11 2） ：63—72.

[3]宋清超，胡立夫，陳振，等.人體健康智能監測服裝研究[J].自動化技術與應用，2016，35（7）：135-138.

[4]沈 雷，洪文進 ，唐穎 .基于綠色時代下的新型安全性服 設計[J].上海紡織科技 ，2Ol3，41（ 6）：48—50

[5]張慧敏. 電子科技在智能服裝設計中的應用[ J] 國際紡織導報，2012（ 3） ： 67-70.

課題：本文系2020年廣東職業技術學院“創新強校”校級科研項目“基于人體體征監護功能的智能服裝設計應用研究”（編號：KRW202026）的研究成果