田悅， 王宏付

(江南大學(xué) 紡織服裝學(xué)院，江蘇 無錫 214122)

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智能服裝研究

田悅， 王宏付*

(江南大學(xué) 紡織服裝學(xué)院，江蘇 無錫 214122)

“工業(yè)4.0”、“中國制造2025”掀起了智能服裝的研究熱潮。通過對現(xiàn)有資料的查閱，介紹了智能服裝的研發(fā)背景，比較分析了國內(nèi)外智能服裝的發(fā)展現(xiàn)狀，通過現(xiàn)狀反思中國智能服裝現(xiàn)階段存在的問題，并根據(jù)問題對智能服裝未來的設(shè)計重點進行闡述。

智能服裝；現(xiàn)狀；問題；發(fā)展趨勢

智能服裝是指模擬生命系統(tǒng)，能感知內(nèi)、外環(huán)境變化并通過反饋機制對其作出反應(yīng)的服裝。智能服裝將信息技術(shù)與紡織服裝相結(jié)合，旨在通過采用電子、智能、材料、服裝等多領(lǐng)域的先進技術(shù)提升傳統(tǒng)服裝的性能。隨著時代的發(fā)展，智能服裝日益成為潮流，為傳統(tǒng)服裝業(yè)注入一股新風(fēng)。

1 智能服裝的研發(fā)背景

“工業(yè)4.0”推動了全球生產(chǎn)方式變革，中國順應(yīng)時代潮流提出“中國制造2025”，開啟從“制造”向“智造”的轉(zhuǎn)型之路。在服裝行業(yè)中，智能化服裝是21世紀(jì)的主題，而傳統(tǒng)服裝品牌創(chuàng)新能力不強、同質(zhì)化嚴(yán)重，服裝企業(yè)亟待轉(zhuǎn)型。中國想要實現(xiàn)從“制造”到“智造”的飛躍，就應(yīng)緊跟時代步伐，推進智能服裝的研發(fā)。

21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展為智能服裝的研發(fā)提供了技術(shù)支撐。同時，大數(shù)據(jù)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)的深度融合，也為智能服裝的研發(fā)搭建了數(shù)據(jù)平臺。面對科技浪潮帶來的沖擊，服裝智能化是必然選擇。

隨著時代發(fā)展和生活水平的提高，人們對服裝的需求不僅僅停留在保暖、防寒等生理層面，同時也對服裝品質(zhì)、個性化等精神層面提出新的要求。進入21世紀(jì)后，智能服裝開始走進人們的日常生活。作為科技與時尚相結(jié)合的產(chǎn)物，智能服裝十分符合未來消費者的需求，成為未來紡織品發(fā)展的方向，其發(fā)展前景不可估量。

2 智能服裝的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 研發(fā)現(xiàn)狀

就目前來看，對智能服裝的研發(fā)主要有兩大途徑：一方面是從 “智能纖維”入手，通過化學(xué)、物理手段對服裝材料進行改良，使之具備特殊功能；另一方面是將電子設(shè)備植入服裝，使之具有信息感知、通信等能力。

2.1.1 由“智能纖維”制成的智能服裝 智能纖維是指當(dāng)外部環(huán)境變化或受到刺激后，纖維長度、形狀、顏色、溫度等隨之相應(yīng)變化，如變色纖維、形狀記憶纖維、調(diào)溫纖維等。

智能纖維服裝的實現(xiàn)途徑主要有兩種：一是將智能纖維編入普通纖維或與普通纖維交織；二是將普通纖維與智能型膜等材料復(fù)合或通過染整加工的方法使其改性，使之具有智能纖維的性能，再編織成織物(見圖1)。

圖1 形狀記憶纖維打造的時裝 Fig.1 Fashion made of shape memory fiber

2.1.2 植入電子設(shè)備的智能服裝 即將傳感器、執(zhí)行器、存儲器、數(shù)據(jù)處理器和通訊元件等電子設(shè)備通過嵌入的方式與服裝相結(jié)合。目前，電子智能服裝按照功能性大致分為4類，分別是穿戴式互動電子服裝、穿戴式計算機電子服裝、穿戴式監(jiān)護電子服裝和穿戴式協(xié)助電子服裝。

電子產(chǎn)品是服裝智能化的科技基礎(chǔ)，同時，服裝也成為電子產(chǎn)品人性化的載體。通過將電子設(shè)備植入服裝的方式，在不影響穿著的同時又賦予服裝信息感知、通信、計算等能力，實現(xiàn)科技和時尚的融合(見圖2)。

圖2 Athos智能運動衣Fig.2 Athos smart sports suit

2.2 市場現(xiàn)狀

智能服裝在國外市場已相對成熟。2015上半年，谷歌公司與李維斯聯(lián)合推出“提花項目”(見圖3)，通過這項技術(shù)，可以將導(dǎo)電纖維植入服裝，或?qū)⒓~扣大小的計算機系統(tǒng)嵌入服裝。

圖3 提花項目 Fig.3 Jacquard project

隨后，服裝設(shè)計師Chromat與英特爾強強聯(lián)手，推出Chromat Adrenaline Dress和Chromat Aeros Sports Bra兩款“響應(yīng)式服裝”(見圖4)。這兩款服裝會因穿著者身體內(nèi)外部環(huán)境(如體溫、壓力、呼吸頻率)的變化而改變形狀。

圖4 響應(yīng)式服裝 Fig.4 Responsive clothing

2015年8月神念科技發(fā)布了帶心電監(jiān)測功能的DynaFeed智慧衣(見圖5)。此款智慧衣將導(dǎo)電納米織物、生物傳感技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)平臺相結(jié)合，能實時地報告心率、心臟疲勞度、呼吸率等相關(guān)參數(shù)，及時反饋用戶的心臟健康狀況并給出專業(yè)的建議。

圖5 DynaFeed智慧衣 Fig.5 DynaFeed smart clothing

國內(nèi)市場迎機而動，服裝企業(yè)緊抓風(fēng)口，紛紛涉足智能服裝領(lǐng)域。2015年7月，李寧推出“烈駿”和“赤兔”兩款智能鞋。這兩款智能跑鞋搭載小米APP，可以對跑步數(shù)據(jù)(如距離、時速、消耗熱量等)進行實時記錄；同時還可以根據(jù)跑者腳掌的落地狀態(tài)及時提醒調(diào)整跑姿，降低運動扭傷幾率。2015年8月，智裳科技發(fā)布國內(nèi)首款智能服裝——萊仕特智能服裝，內(nèi)置恒溫系統(tǒng)，能在低溫時自動加熱，使身體處于恒溫狀態(tài)；此外還有藍牙、語控接聽、運動監(jiān)測等功能。2015年11月，易詩頓維靈智能科技有限公司在杭舉辦EVLNK智能科技發(fā)布會，會上詳細講解并展示了其用于智能服裝生產(chǎn)的“電子皮膚”。該產(chǎn)品是一種像皮膚一樣又薄又軟的電子設(shè)備，可隨意拉伸、彎曲，厚度只有0.16 mm，能與皮膚緊密貼合，對人體各項生理指標(biāo)進行實時監(jiān)測。

綜合來看，國內(nèi)外在智能服裝研發(fā)上都取得了豐碩成果，但仍有發(fā)展空間。以下分別選取國內(nèi)外兩款智能服裝，以文字、圖表的形式進行分析，并以此為基礎(chǔ)對智能服裝存在的問題進行反思[6-7]。

2.2.1 健康和科技結(jié)合的AiraWear按摩服 AiraWear按摩服由新加坡一家初創(chuàng)公司最新研發(fā)，有兩種款式：衛(wèi)衣和背心。按摩衛(wèi)衣將傳統(tǒng)按摩與“深壓療法”相結(jié)合，定點指壓按摩，穿著者可隨時隨地放松享受。此外按摩衛(wèi)衣還可以通過手機APP監(jiān)測穿著者的姿勢，幫助用戶改善站立和坐姿。按摩背心上裝有6個充氣墊，可針對重點部位進行按摩，對癥下藥,按摩上下背部以及肩頸，緩解肌肉酸痛(見圖6)。

1)設(shè)計理念

?材質(zhì)選擇：強調(diào)實用效果。AiraWear按摩帽衫，主要是棉、滌綸面料，內(nèi)置的按摩模組采用尼龍涂層面料；AiraWear按摩背心，同樣選用棉、滌綸面料，內(nèi)置的充氣泵主要采用熱塑性塑料制作而成。

?外觀設(shè)計：兩款多穿。AiraWear按摩服有兩種款式，一種是按摩衛(wèi)衣，穿起來和普通衛(wèi)衣無異，顏色有淺灰、深藍和黑色3種；另一種是按摩背心，同樣具有按摩功能。另外背心設(shè)計有連結(jié)衣服的拉鏈，可以借由衣服將其蓋住，根據(jù)需要變化搭配，單穿、衛(wèi)衣和背心組合穿著、背心外搭外套等。

圖6 AiraWear按摩服Fig.6 AiraWear massage clothing

2)產(chǎn)品功能 如今腰肩、頸椎疾病呈年輕化態(tài)勢，上班族、學(xué)生族深受其擾，AiraWear按摩服可以幫助緩解這些問題。AiraWear按摩衛(wèi)衣采用超薄按摩技術(shù)，將傳統(tǒng)的按摩與“深壓療法”相結(jié)合，能隨時隨地緩解肌肉緊張，內(nèi)置的姿態(tài)跟蹤傳感器監(jiān)測到姿勢不對時會自動膨脹，及時糾正錯誤姿勢。AiraWear按摩背心內(nèi)置6個充氣墊可以重點按摩，還可以監(jiān)測使用者的姿勢，復(fù)制其活動狀態(tài)并顯示在APP上面，當(dāng)穿著者久坐時會發(fā)出信號提醒穿著者進行適量活動。

3)產(chǎn)品評論 AiraWear按摩服能幫助穿著者緩解肌肉酸痛，釋放壓力，還能矯正不良姿勢，引導(dǎo)穿著者培養(yǎng)良好的生活習(xí)慣，滿足消費者對健康、舒適的穿著訴求。但是按摩服外觀不夠時尚，尤其是AiraWear按摩背心較臃腫笨拙，背后及內(nèi)部造型不夠美觀，而且內(nèi)有電源，不易清洗。此外，服裝顏色也較為單一，搭配性不強。

2.2.2 炫酷和實用一體的萊仕特智能羽絨服 此款羽絨服設(shè)計輕薄，擺脫傳統(tǒng)羽絨服的臃腫，輕便易帶。面料采用納米技術(shù)制造，具有很好的防水、防污、抗菌等作用。內(nèi)置智能恒溫系統(tǒng)，360 °恒溫確保軀體溫度和血液循環(huán)。除一鍵加熱、智能恒溫功能外還具有藍牙通話、無線拍照、語控接聽、運動檢測等功能(見圖7)。

圖7 萊仕特智能羽絨服 Fig.7 Leist smart down jacket

1)設(shè)計理念

?材質(zhì)選擇：健康環(huán)保的新興科技面料。羽絨服織物采用防水透氣面料，具有防風(fēng)防寒、防水透濕、絕緣、抗菌、防污等作用。出于穿著環(huán)境考慮，在制作過程中加強了面料的水密性和氣密性，使羽絨服可以很好地抵御風(fēng)、雨、雪等惡劣天氣；同時，面料具有良好的透氣性能，可及時排出人體汗液，穿著干爽舒適并避免細菌滋生；另外，此款羽絨服外面料防風(fēng)性能優(yōu)異， 加之內(nèi)填羽絨， 能夠很好的保持人體溫度。

?外觀設(shè)計： 輕薄、 恒溫。 萊仕特智能羽絨服設(shè)計輕薄，外觀簡潔時尚，內(nèi)里填充科技絨，平均每件衣服凈質(zhì)量只有100 g，比普通羽絨服更輕盈保暖且便于攜帶。同時采用智能恒溫系統(tǒng)，通過5 V人體安全超低壓電源產(chǎn)生遠紅外發(fā)熱，將熱量傳遞到每一根絨毛，鎖住溫度，達到恒溫。內(nèi)置一條搭載CSR芯片的藍牙運動耳機，可供播放音樂、智能語音接聽、一鍵撥號、微信聊天、SIRI等服務(wù)。

2)產(chǎn)品功能 一到冬天，人們就會遇到羽絨服臃腫不抗凍、寒冬接電話手冷、雨雪天氣衣服不防水等問題。智能羽絨服的設(shè)計即是在打造輕薄羽絨服的基礎(chǔ)上加入智能元素，使衣服在輕薄、保暖、小巧、便攜的同時，讓穿著者享受高科技帶來的快感。如手機沒電時直接用衣服電源充電，內(nèi)置藍牙運動耳機可以播放音樂、語控接聽、微信聊天等。無論在跑步、工作、開車時都可以給穿著者帶來便捷。

3)產(chǎn)品評論 萊仕特智能羽絨服是一款綜合智能羽絨服。在滿足實用性的基礎(chǔ)上給穿著者帶來全新的科技體驗。外觀設(shè)計性強，符合人體工學(xué)，價位設(shè)定也較為合理，并開發(fā)男、女不同款式，面向市場，接受度高，但在易清洗、耐用性方面還有待加強。

通過上述描述，將這兩款智能服裝通過表格形式進行對比分析，具體見表1，這兩款智能服裝目標(biāo)人群明確、實用性較強，但存在電子元件、設(shè)備和服裝的融合度不高、功能單一化、可維護性不強等問題。

表1 AiraWear按摩服和Leist智能羽絨服對比

3 智能化服裝存在的問題和弊端

盡管當(dāng)前智能服裝研發(fā)成果頗豐、市場前景較好，但這些服裝在設(shè)計、研發(fā)、應(yīng)用等方面還處在起步階段，智能服裝發(fā)展仍面臨窘境。結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)狀,文中從以下兩個方面對中國智能服裝存在和面臨的問題進行探討，具體見表2。

3.1 市場問題

國內(nèi)大部分企業(yè)缺乏明晰的產(chǎn)業(yè)架構(gòu)，未形成產(chǎn)業(yè)鏈條；只推出概念性產(chǎn)品，而無后續(xù)，即使有后續(xù)產(chǎn)品能否更新?lián)Q代，市場買不買賬也有待商榷；智能服裝業(yè)務(wù)沒有明確的方向，缺乏統(tǒng)一的市場標(biāo)準(zhǔn)，商業(yè)模式單一。

表2 中國智能服裝存在的問題

3.2 研發(fā)問題

3.2.1 成本 市場上的智能服裝成本高、售價高，普通百姓難以接受。而且一般的衣服并非是耐用品，甚至是需要頻繁置新的時尚品，這無疑又提升了價格門檻，因此智能服裝更多應(yīng)用于航天軍事、專業(yè)運動等特殊領(lǐng)域，很難在普通消費者中推廣。

3.2.2 工藝技術(shù) 主要表現(xiàn)在智能服裝與科技融合度不高、性能欠優(yōu)化及軟、硬件局限3個方面。首先，當(dāng)前智能服裝只是機械的將電子產(chǎn)品貼在衣服上，服裝功能單一且不美觀；其次，研發(fā)過程中缺乏對服裝的性能評價，存在不易清洗、耐用性差、安全性不高等問題；此外智能服裝材料的彎曲度和伸縮度、電池的續(xù)航能力仍需改進。另外大部分移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用無法直接使用，需進行適配性的二次開發(fā)。

3.2.3 綠色環(huán)保 隨著人們的環(huán)保意識日益增強，在智能服裝的研發(fā)過程中應(yīng)注重綠色環(huán)保問題。植入智能服裝的電子元件，在使用過程中難免會造成污染。同時，由于研發(fā)缺乏系統(tǒng)化，容易造成資源的浪費[10]。

3.2.4 隱私 將科技 “穿在身上”固然炫酷，但這股潮流背后的安全隱患也不容小覷。從個人數(shù)據(jù)到社交網(wǎng)絡(luò)，通過智能服裝內(nèi)嵌的信息系統(tǒng)，黑客可以獲得關(guān)系個人人身安全的各種數(shù)據(jù)，人們將因此感到恐懼和不安。

4 智能服裝的未來趨勢

就整體發(fā)展而言，未來智能服裝應(yīng)沿著個性化、綠色環(huán)保、時尚和科技深度融合的方向發(fā)展。真正的智能服裝不僅要有時尚的外觀、符合人體工學(xué)設(shè)計，還應(yīng)從環(huán)保、可維護性、個人隱私等方面加以考慮[11]。因此，在設(shè)計智能服裝時應(yīng)注意以下幾點：

1)人性化 智能服裝以人為載體，各方面的研發(fā)都要基于人來進行。因此，在設(shè)計智能服裝時應(yīng)遵循以人為本的原則，結(jié)合穿著者的個體特征、生活習(xí)慣和使用環(huán)境進行設(shè)計，提升穿著體驗，使服裝更加人性化。

2)可穿性 智能服裝形式多樣,但普遍存在科技與服裝融合度差、服裝可穿性不高的問題。此外，內(nèi)置電子設(shè)備和元件會影響服裝的舒適性。因此，在設(shè)計智能服裝時應(yīng)根據(jù)人體工學(xué)的要求，提高服裝的可穿性。同時，注重服裝的舒適性，如服裝的透濕性、安全性、電子元件與皮膚接觸的感覺舒適性等[12]。

3)維護性 智能服裝在穿著時受應(yīng)力、環(huán)境、洗滌等外界因素的影響，容易遭到腐蝕和破壞。同時，服裝內(nèi)置的電子元件也會消耗、磨損、發(fā)生故障。因此，在設(shè)計智能服裝時應(yīng)考慮服裝的耐用性、耐磨性、防水性以及電子產(chǎn)品和軟件的更新、電池壽命、更換等。

4)針對性 人體既是智能服裝的載體，也是主要的信息源和處理對象，但不同群體存在不同差異，這就要求在設(shè)計智能服裝時不能一概而論，要有針對性。如在設(shè)計特殊群體智能服裝時要根據(jù)他們的實際需要，著重考慮其生理訴求，提高人體機能，以幫助他們更好的完成作業(yè)。

5)環(huán)保性 智能服裝材料特別是電子元件在制作、使用和廢棄過程中會造成一定的污染。如果研發(fā)不當(dāng)還會造成資源浪費。因此，在設(shè)計智能服裝時，要堅持綠色環(huán)保的設(shè)計原則，采用科學(xué)的設(shè)計方法，選擇節(jié)能、環(huán)保的服裝面料和材料，減少污染和浪費。

6)隱私性 智能服裝是基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算實現(xiàn)其智能化的，它可以迅速且全面收集穿著者的個人數(shù)據(jù)，安全隱憂不容忽視。因此，在設(shè)計智能服裝時，不要只停留在設(shè)計層面，更要從倫理道德層面出發(fā)，提升軟硬件技術(shù)，保障數(shù)據(jù)安全，保護穿著者的隱私。

5 結(jié)語

智能服裝不僅是“中國制造2025”的實施戰(zhàn)略之一，也是服裝產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型的途徑之一，盡管當(dāng)前還面臨著種種難題，但智能化已是必然趨勢，人們對于這種趨勢和流行的接納，將使智能服裝成為一個主流的選擇。如今，中國智能服裝的研發(fā)還處在起步階段，仍然要面對技術(shù)限制、價格昂貴、耐用性差、科技與時尚融合度不高等方面的難題。21世紀(jì)智能服裝迅速發(fā)展并開始進入人們的日常生活，在消費市場上存在著巨大潛力，但是如何在提高智能服裝可穿性的同時又兼具美觀性，全方位拓寬智能服裝的應(yīng)用領(lǐng)域，將是智能服裝設(shè)計要解決的重要內(nèi)容，也是未來智能服裝的發(fā)展方向。

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(責(zé)任編輯：張雪，邢寶妹)

Rview of Smart Cloth

TIAN Yue， WANG Hongfu*

(School of Textile and Clothing，Jiangnan University，Wuxi 214122,China)

"Industry 4.0"and"Made in China 2025"set off a research boom of smart cloth.Based on the research of the available data，the development background of smart clothing was introducod in this paper.The also compares the current situation of smart cloth both in domestic and international was analyzed.The problems of our country on smart cloth was considered,and the focus on design in the future was discussed.

smart cloth,current situation,problem,development trend

2017-01-12；

2017-02-13。

田悅(1991—)，女，碩士研究生。

*通信作者：王宏付(1963—)，男，教授，碩士生導(dǎo)師。主要研究方向為服裝新技術(shù)、服裝設(shè)計理論與應(yīng)用、服飾文化。 Email：whf.123@163.com

TS 941.61

A

2096-1928(2017)02-0123-06