沈 雷, 李 仪, 薛哲彬

(江南大学 生态纺织教育部重点实验室，江苏 无锡 214122)

研究与技术

智能服装现状研究及发展趋势

沈 雷, 李 仪, 薛哲彬

(江南大学 生态纺织教育部重点实验室，江苏 无锡 214122)

通过梳理近年来国内外智能服装的研究成果与应用情况，总结智能服装的主要特点与系统要求，归纳智能服装的关键技术与产品分类。分析智能纤维与智能元件的应用，提出智能元件与服装的结合部位、结合方式及结合原则，并进一步提出目前智能服装产品设计在智能材料、智能元件及服装款式设计三方面存在的问题。最后提出未来智能服装的发展方向，即注重科技化与功能化的同时，更应强调产品的人性化，做到真正“以人为本”。

智能服装；智能纤维；传感技术；交互技术；人性化

随着国内外智能可穿戴产品市场的大热，智能元素越来越受到消费者的追捧，智能服装也应运而生。如美国牛仔品牌李维斯(Levi’s)推出的音乐外套，该外套具有储存和播放音乐的功能，消费者还可以通过该音乐外套收听电台广播。播放开关为全布料电容键，轻按一下即可播放音乐。英国设计师珍妮·提尔洛森曾提出一种“情绪香熏服”，该智能服装能散发香味，并随着人情绪的变化而变化。OMbra智能胸罩内置传感器，可以分析、记录穿戴者的运动数据，包括心率、步数、卡路里消耗等数据，配套的手机APP还可查询到穿戴者的实时身体状况。还有可显示文字与图片的智能T恤衫，防丢失的GPS定位服，太阳能充电服等。智能服装将设计与科技结合，解决了人们日常生活中的诸多问题，也带给人们不一样的穿衣体验。

1 智能服装概述

1.1 智能服装定义

具有多学科交叉特点的智能服装是服装与信息技术结合的结果，采用先进的材料及纺织技术，植入微型化、柔性化的电子元件装置，实现信息感知、计算和通信等功能，在保障服装穿着舒适性的前提下，为用户提供智能分析、决策支持和反馈控制[1-3]。

1.2 智能服装主要特点

智能服装系统集成了微型计算机、通讯及传感装置等，采用先进的技术，具有高效智能、信息处理能力强等特点[4]。智能服装能够增强用户的体验，使用户能更好地感知外部与自身信息。此外，智能服装的应用领域广泛，其系统可嵌入多个功能模块，为用户提供一系列个性化服务。智能服装的可穿戴特性，使其具有操作便捷、反应灵敏、人性化等特点，实现了服装与人的无缝交流。

1.3 智能服装系统要求

智能服装具备复杂的系统结构，以支持各种强大的信息感知、信息处理及信息交流等功能[5]，具体要求有五点：

1)采用模块化架构。主要包括感知人体及周围环境的各种传感器、处理器、存储器、通信模块和动作执行器等。

2)具有特定的应用领域。如健康保健服、休闲娱乐服、特种抗灾服、特殊运动服、智能作战服等。

3)良好的环境适应性。如穿着应力作用、洗涤破坏、电磁和运动干扰等。

4)较低的功耗需求。可穿戴系统需要完成各种复杂的应用功能和通信功能，能量消耗较大，但其能源受限的特点又要求系统具有低功耗的性能。

5)强大的信息处理与运算功能。传感器感知的人体生理和周围环境信号需要复杂的处理和分析融合，以进行有效的识别和决策。

2 智能服装关键技术

智能服装的实现需要依靠多种新科技技术，涵盖纺织、通信、计算机、微电子等技术领域，具体有七大关键技术[6]，如图1所示。

图1 智能服装关键技术分类Fig.1 Classification of key technologies of intelligent garment

2.1 低功耗技术

智能服装的复杂功能需要持续消耗电量，但其可穿戴及移动特性又要求其电源装置具备轻便、体积小的特点，因此必须从各个方面降低其功耗，如显示器、操作系统、芯片、终端互联等，并寻找功耗与性能的平衡。主要包括以下两个方面：

1)软件设计。软件的设计只需满足系统的核心需求即可，对次要和多余的功能应进行裁剪。软件设计多基于成熟的嵌入式操作系统。

2)硬件设计。硬件设计多采用低功耗芯片，如低功耗蓝牙芯片等。并依靠低功耗微控制技术、嵌入式技术和人机交互技术等支撑。

2.2 高效能源技术

智能服装产品在寻求低功耗的同时也需要高效率的能源供给，具体方法包括高效能电池技术及可续航电池技术。其中高效能电池技术要求电池的体积尽可能缩小，电池的容量尽可能增大，而可续航电池技术主要依靠极速充电、无线充电等技术，并通过太阳能或其他能源的转化取得更大的突破。目前市场上柔性薄膜太阳能电池的转换效率最高也只达到30%左右，依旧需要提高。

2.3 系统集成技术

系统集成是将各个分离的信息、功能和设备通过计算机网络技术和结构化的综合布线系统集成到相互关联的、统一的系统之中，以达到资源共享，高效管理的作用。系统集成技术主要包括模块集成和功能集成两方面，模块集成是指将电子元件整合到极小的单一封装中，主要依靠系统及封装微型化技术；而功能集成则是实现设备的互联互通交互操作，使功能配置合理，主要基于无线体域网技术。

2.4 传感技术

传感技术是智能服装实现智能化的关键，起着连接人与机的桥梁作用。传感技术能实现心率、血压、卡路里消耗等生理数据的监控，也能感知温湿度、压力和位置等环境信息的变化，还具有语音识别、手势分析、眼球追踪等功能[7-9]。传感器的种类繁多，具体可分为以下三类：

1)运动传感器。运动传感器可进行运动数据的监测，分析人体的活动状态，实现人机交互的功能，主要包括加速度传感器[10]、大气传感器和电磁传感器等。体育运动类智能服装便采用运动传感器，实时监测使用者的运动数据和体能指标，代表性产品有OMbra智能胸罩、Hera.training智能运动背心、Hexoskin Smart运动衣等。

2)生物传感器。生物传感器可实现人体生理数据的检测分析，应用于医疗、军事等领域[4]，主要包括体温传感器、心电传感器、血压传感器、脑电波传感器等。健康管理类智能服装便采用生物传感器，监测使用者的生理指标，并用于健康分析。代表性产品有AiraWear按摩卫衣、会发热的Ravean夹克、能检测糖尿病的Siren Care智能袜等。

3)环境传感器。环境传感器对环境的变化可进行实时感知，主要包括温湿度传感器、气压传感器、麦克风、图像视频采集设备等。安全防护和休闲娱乐类智能服装便采用环境传感器，实现人与环境的信息交互。代表性产品有GPS智能定位童装、会发光的HNTS夜跑服、婴儿睡眠监控服、李维斯(Levi’s)的音乐外套等。

2.5 数据交互技术

数据交互技术包括人机交互技术和设备交互技术两大类。

人机交互技术主要包括语音识别、人脸识别、手势分析、穿戴式显示技术等。其中穿戴式显示技术主要有微型显示、柔性显示及透明面板等，而手势控制技术包括手势识别、触控和手套控制等。语音识别技术则可通过辨别和分析声音信号，并将其转变成相应的文本或命令输入，达到解放双手、提高工作效率的目的。

设备交互技术使智能服装与其他智能产品实现数据共享，推动信息的流通，为用户创造更多的价值。

2.6 无线通信技术

智能服装与终端的通信主要基于蓝牙、NFC、W L A N 等短距离无线通信技术，此外，也可通过移动通信技术进行数据的共享。例如江南大学研发的NFC女士防狼礼服，就采用了NFC短距离无线通信技术，将用户的家人、男友的手机号码输入芯片中，并配合具有NFC功能的手机APP实现自动拨号、报警功能等。另外，蓝牙技术与GPS技术也常应用于防走失智能服装中，使儿童、老年人等弱势群体的安全得到了保障。无线通信技术的应用无疑使智能服装变得更加便捷、高效。

2.7 信号处理技术

信号处理是把传感器采集到的生理或环境信号进行处理从而提取出有用信息，它是对信号进行提取、变换、分析、综合等处理过程的统称。信号处理可分为模拟信号处理和数字信号处理两类。

智能服装实现了服装与人的无缝交流，而这种交流无论是数据分析、文字显示，还是语音反馈、影像呈现，都需要进行大量的信号处理。通过内容运算系统分析、环境感知分析和各种测量分析等，为用户提供更合理的指导与建议。

3 智能服装分类

由于服装可紧贴身体，与人体的接触面积较大，可以实现不同功能传感器的分布，监测数据更准确。但服装类产品存在清洗问题，所以目前的智能服装种类比较有限，多以体征检测和健康管理为主要功能，记录和分析人的动作、行为等指标。按功能可分为体育运动、健康管理、安全防护和休闲娱乐四大类，如表1所示。

3.1 体育运动类

体育运动类智能服装主要用于记录并分析使用者的运动数据，帮助获得更好的锻炼效果。如Athos推出的智能运动衣，产品内置了大量的传感器，可以检测运动者的呼吸频率、心率和肌肉运动情况，并将检测到的数据通过蓝牙实时发送到智能手机中。整个装置的质量不到20 g，并且可以连续使用10 h以上。Radiate热感应变色T恤可监测运动者身体肌肉群的训练情况。因为人在运动时，人体各部位的新陈代谢及肌肉膨胀程度会有所不同，从而散发的热量也不同。Radiate能实时感应到运动者身体各部位所散发的热量，并表现出不同深浅的颜色变化效果，使运动者可实时了解到自己的肌肉锻炼情况。同时，这件T恤还具有局部散热、吸汗的功能。阿迪达斯Hotpants充电保温运动裤在裤腿中内置电池，让运动员的腿部肌肉维持在理想的38 ℃，从而获得持久的动力。

虽然体育运动类产品已得到广泛应用，但监测数据的准确性和传输速度的有效性是其将要攻克的难点。

表1 智能服装分类Tab.1 Classification of intelligent garments

3.2 健康管理类

健康管理类智能服装主要用于监控用户的健康数据，为其提供有价值的参考信息，使用户能随时关注到自身的健康状况；或是具有保健、防治疾病等功能的产品[11-12]。如AiraWear按摩夹克，它内置了一套充气系统，这套系统可以按摩穿着者的穴位，并且这件夹克的配套APP会根据使用者的穿衣偏好给出相关建议和提醒，为消费者带来更舒适的穿衣体验。Bionic Bra智能文胸会根据穿着者所处场景的不同来调整文胸的松紧，可减少女性穿着Bra时引起的不适感。Bionic Bra运用了仿生肌肉和3D打印等技术，并采用柔软的智能布料制作，使服装更贴合人体。

健康管理类智能服装对数据的准确性要求较高，数据的处理、分析及后续服务也是其研究的重点。

3.3 安全防护类

安全防护类智能服装主要为用户提供安全防护，适用人群包括老人、儿童、残疾人或针对某些高危职业从业者[13]。如GPS智能定位童装，可将儿童的定位信息发送至指定联系人的手机，从而降低儿童走失的风险，确保儿童的安全。婴儿尿湿感应裤通过湿度传感器和蜂鸣器对婴儿尿床信息进行实时监测和提醒，防止婴儿尿湿后长时间不被发现，从而避免皮肤产生湿疹等问题。

安全防护类产品对硬件设备的要求较高，如何提升警报功能和防护功能[14-15]是研发的关键所在。

3.4 休闲娱乐类

休闲娱乐类智能服装主要与生活中某些行为相结合，解放双手、方便人们的生活或带来一种独特的生活体验方式,如美国牛仔品牌李维斯(Levi’s)推出的音乐外套、“情绪香熏服”、可显示文字与图片的智能T恤衫等。这类产品应在使用的方便性和智趣性等方面不断提高，使其成为用户生活中精彩而重要的一部分。

4 智能纤维的应用分析

智能纤维在服装上的应用能够提升服装的功能性、舒适性和安全性[2]，但目前来说，智能纤维的开发技术有限，它依旧是智能服装的一个研究重点与难点。

4.1 智能纤维的种类

1)智能凝胶纤维。智能凝胶纤维可随外界刺激的变化而发生形态或体积的变化。常见的智能凝胶纤维有pH值响应性凝胶纤维、光敏纤维、温敏纤维和电敏纤维等。

2)形状记忆纤维。通过应力、温度等条件使纤维发生塑性形变，但在特定的条件刺激下，又能使其恢复初始的形状，这类纤维便是形状记忆纤维。形状记忆纤维可分为合金纤维、聚合物纤维和经整理剂加工的功能纤维三大类。

3)相变纤维。相变纤维是一种能够感知环境温度变化并具有双向温度调节功能的高科技纤维[16]。当环境温度低于某一阈值时，相变纤维释放热量，达到保温效果；当环境温度高于某一阈值时，相变纤维吸收热量，达到制冷效果[17]。

4)智能变色纤维。智能变色纤维是一种具有特殊结构的纤维，在受到外界一定条件的刺激后可自动改变颜色[18]。智能变色纤维主要分为光致变色和温致变色两种。光致变色纤维在一定波长的光线照射下产生颜色变化，在另一种波长的光线照射下发生可逆变化，即又变回原来的颜色。温致变色纤维的表面附有特殊的微胶囊，这种微胶囊可随温度的变化而产生颜色的变化。

5)光导纤维。光导纤维是一种光学复合纤维，由纤芯和包层两部分组成。它可将光能封闭在纤维中并使其以波导的方式进行传输。光导纤维的传输性能优异，可实时提供准确的系统状态信息。同时光导纤维具有信息感知和信息传输的功能，被广泛应用于各类传感器中。

6)电子智能纤维。电子智能纤维是基于电子技术、传感技术、通讯技术和人工智能等高科技手段开发出的新型纤维。目前的电子智能纤维主要有导电纤维和抗静电纤维两种，其中以导电纤维最具代表性。

4.2 智能纤维的应用

随着电子信息技术、纳米技术、仿生技术、生物化工技术等高新技术的发展，智能纤维正朝着功能优化、环保安全、低成本化的方向发展，广泛应用于军事、医疗、纺织服装等领域。

如美国Mide公司开发的SmartSkin的新型智能潜水服，利用温度响应性水凝胶纤维制成，具有良好的防水透湿效果。美国George Tech Research公司和SensaTex公司合作研发的智能医护衬衫，可监测体温、血压、心跳、呼吸等多种生理数据。日本东洋纺公司研发的“爱克苏”纤维，经过亲水基团的处理，提高了聚丙烯酸分子链的吸水性，穿上这种纤维制造的智能服装，即使人体出汗也感觉不到湿冷。日本东邦人造纤维公司制造出了一种温敏变色泳衣，可在遇水后产生多种颜色变化，给人以美的感官感受。香港理工大学研制出了一种导电柔性织物传感器，织物的表面具有PPY聚合物涂层，将其缝于服装的关节部位，便做出一款可配合演员舞蹈动作发出音乐的“跳舞衣”。意大利时装设计师马乌罗斯·塔里阿尼利用形状记忆纤维研制出了一款“懒汉衬衫”，它的袖子长度能随温度变化而变化，还可根据人体的排汗状态改变廓形[19]。

5 智能元件的应用分析

智能服装是包含科技性与艺术性的复杂系统，智能元件与服装的结合形式不仅影响产品的外观形象，更在很大程度上决定了用户的体验效果，如图2所示。

图2 智能元件与服装的结合要求Fig.2 Requirements on the combination of intelligent elements and clothing

5.1 智能元件与服装结合部位

智能元件与服装的结合要求具有隐蔽性和美观的特点，因此一般将可穿戴模块隐藏在服装中，与之成为一体。

1)衣袋。衣袋是服装的主要部件之一，其功能是用来放手、盛装物品或修饰作用。衣袋种类样式可分为贴袋、挖袋、插袋三大类，其中上衣挖袋和插袋是更适合的结合部位，它们大多处于腰部位置，不仅隐蔽性和舒适性较好，更便于双手进行控制。

2)衣领。衣领的位置与结构适宜置入微型摄像机、耳机等视觉听觉元件。衣领由领窝和领身组成，其中领窝连接门襟和里襟，利于线路的安插，而领口可设置小开口，使接口连接的元件易于卸下和安装，也适宜安装卡夹结构。

3)门襟和里襟。门襟是开扣眼的一侧衣片，里襟是钉扣子的一侧衣片。门襟的位置通常在衣服的前衣片正中，其位置的便利和长度优势很适合设置连接线等元件。

4)服装外部。服装外部也常用来安置模块，方便拆卸和安装，并对于服装的款式无硬性要求，适应性较广。

5.2 智能元件与服装结合方式

目前，智能元件与服装材料在结合上还存在许多问题，其中导电连接一直是需要突破的技术难点。智能元件和服装的结合方式按技术手段可分为三种：

1)基于纤维的技术。将纳米级电子元件融入纺织成分中，或依靠导电纤维[20]来实现服装的电子化功能。电子材料肉眼不可见，但该技术手段合成的材料对洗涤方法有特殊要求。

2)基于面料的技术。将微电子元件进行特殊封装后，通过微电子组合技术将其集成到纺织面料结构中。此技术手段对纺织工艺有较高要求，但元件具有机可洗特性，并能确保整合后面料的功能稳定性。元件尺寸是毫米或微米级，肉眼可见。

3)将电子元件、传感装置等与服装直接装配在一起，并可利用织物涂层技术实现各电子装置的有效连接。在服装清洗时可拆卸下来。

5.3 智能元件与服装结合原则

智能元件与服装的结合应考虑隐蔽性、美观性、功能性及安全性等方面，具体原则有四点：

1)穿戴部位应为稳固、不宜活动的部位，尽量避免身体各个关节等位置。

2)穿戴方式和部位应满足易用性要求，尽量处在手指活动范围之内，便于使用者控制器件。

3)穿戴方式应具有舒适性，不妨碍使用者的日常活动，不对使用者自身或他人造成伤害。

4)穿戴位置和方式应具备合理性，能发挥产品的最大功效。

6 产业化现状与发展趋势分析

智能服装尽管是当今国内外市场的热点与潮流，然而由于智能服装系统的复杂性与学科交叉等特点，导致其发展相对缓慢，还未形成成熟、完善的产业化模式。随着相关技术的发展与完善，未来的智能服装产品将带给人们更多惊喜。

6.1 现状与问题

目前智能服装仍处在发展的初级阶段，相关产品、理念及销售模式都不够成熟，主要存在以下几类问题：

1)智能材料的研发跟不上产业化需求。自20世纪90年代以来，国内外纷纷投入智能材料的研究中，德国、芬兰、美国、日本等国家已取得较突出的成果，但各个国家的研究方向与侧重点不一，因此并未形成一个统一规范的知识体系以供参考。智能材料的应用要跟上产业化的进程，低成本化是关键。另外，智能材料的高性能化与时尚化也是未来的发展趋势。

2)可穿戴电子模块不够“人性化”。除了智能材料的应用，嵌入电子元件是智能服装的另一发展方向，然而目前来说，电子元件与服装的结合还存在多方面的问题。首先，元件的体积大小不够微型，安装在服装上给人以异物感。其次，模块的功能性不强，测量精度与准确度达不到相关要求，无法满足用户的真正需要。第三，电池续航时间短，这在很大程度上降低了用户黏性。虽然目前在电池技术的研发上已有所突破，但因成本受限，未能大规模商用。

3)可穿戴设备未形成一个系统，资源整合有待加强。大部分智能服装，其功能的实现都强调以数据为中心，主要集中在对数据的分析、处理和综合上，但由于各数据分析平台的数据整合方式及标准不同，导致了分析结果的多样化；各平台的数据分析结果不能互用，使得各信息得不到合理利用，输出的数据也缺乏有效性，不能带来更好的用户体验效果。

4)智能服装科技感强，时尚度不够。随着电子技术、纺织技术的发展，很多新兴的材料与微元件被应用到智能服装中，多样化的功能无疑使智能服装科技感十足，但对服装本身的款式设计却没有得到应有的重视，导致最终的产品缺乏艺术性与美的感官感受。

5)产品性价比低。市场上智能服装的价格高昂，但其功能不够完善，无法满足消费者的真正需求，使得产品的用户黏性低，也不能被中低收入水平的消费者接受[21]。随着产品的完善和性价比的提高，消费者将拥有更多的选择。

6)安全性能有待提高。智能服装由于其功能的隐蔽性和材料的特殊性，容易引起生理及心理两方面的安全隐患问题，在社会伦理方面也存在一定的争议[22]。因此，智能服装的研发除了应具有科技含量、服用性能[23]、审美性能等方面，更不能忽视其安全性能。

6.2 发展方向

未来智能服装的发展方向在注重科技性与功能性的同时，更应强调产品的人性化，做到真正“以人为本”。

1)产品的微型化与舒适化。智能设备的可穿戴特性就要求其具有微型、轻量、隐蔽性良好的特点。另一方面，为了增加其用户使用黏度，使产品真正融入消费者的日常生活中，追求设计上的宜人化，避免产品带来的异物感非常重要，这是使用户能够习惯并无意识使用产品的关键。在技术上要求电池、传感器、芯片、屏幕等硬件的微型化和柔性化，研发低功耗处理器的同时提高电池的续航能力。

2)交互方式的多样化。目前智能服装与用户的交互形式单一，基本是单方面的信息收集与呈现模式，缺乏与用户的真正交流。在未来，多种多样的交互方式将得到应用，如语音识别交互、手势交互、眼球追踪交互、生物反馈交互、情景感知交互，甚至脑机交互等方式都可能运用到智能服装中。用户不再是被动地接受信息的反馈，而能通过简单的交互方式方便地操纵产品，满足其日常需求，提高工作效率与生活质量。

3)产品的多功能化与专业化。智能服装一方面需要功能的多样化来满足用户的多种需求，另一方面又需要在其领域做精做专，真正解决用户关注的核心问题。

a)产品的多功能化。目前的智能服装功能较单一，只能一时激发消费者的好奇心与购买欲，难以产生持久的用户黏性，而市场需要的是多功能的产品来满足用户的各种需求。因此提升社会配套资源的同时，应构建良好的软件生态系统，不断整合各种数据、应用与服务，为用户打造一体化、个性化的智能可穿戴体验。

b)产品的专业化。对于智能产品而言，能否提供专业、精确、可靠且及时的信息是能够保持良好人机互动的关键，而盲目杂乱的信息反馈容易对使用者造成不必要的困扰与负担，降低用户的工作效率。为了提高智能产品的操作方便与实用性[24]，使之专一、专业化，为用户解决其最关心的核心问题更为重要。

4)产品设计的场景化与人性化。智能服装要真正做到“以人为本”，就需将设计带入产品的使用场景，并同时考虑到使用者的身心与情感需求，使产品更加人性化与智能化。

a)产品设计的场景化。智能服装不似其他在一个封闭环境中使用的智能产品，其穿戴在人体身上，随着使用者的移动，需要面对不同场景，考虑使用者的社会活动和使用场景是设计智能服装的立足点。未来的智能服装应更关注用户的需求，例如对某种特定人群的特殊需要进行深入研究，运用移情设计的方法，充分了解用户的真实感受，设计出切实满足用户真正需求的产品，这将是智能服装对社会进步与人类发展更有意义的助力。

b)产品设计的人性化。智能服装的设计在考虑功能性[25]与智能化的同时，也不能忽视用户的心理需求与情感需要。由于智能服装集成了多种硬件模块，其冰冷、冷漠的特性很容易使服装与人体之间产生距离感，因此设计师需要给智能服装添加一种温情，赋予其“生命”，利用艺术化的手段减轻或消除这种陌生感，使智能服装与用户之间产生一种可相互交流、相互信赖，富有情感的关系。

7 结 语

智能服装从众多智能可穿戴产品中脱颖而出，无疑是国内外市场研发的热点与重点。对国内市场来说，这是机遇，更是挑战，在研究、借鉴国外智能服装产品的同时，发展与突破相关的核心技术，发挥各学科的优势资源，加强中国的自主研发，才是提高中国在智能服装领域内研发力与竞争力的根本。

[1]BUSAYAWAN Ariyatum, RAY Holland, DAVID Harrison. Optimizing multidisciplinary contributions for the smart clothing development process[J]. The Design Journal,2006,9(1):23-36.

[2]沈雷,方东根,唐颖,等.智能服装材料的研究现状与发展趋势[J].上海纺织科技,2016,44(2):1-4,36. SHEN Lei, FANG Donggen, TANG Ying, et al. Research progress and development trend of smart garment materials[J]. Shanghai Textile Science & Technology,2016,44(2):1-4,36.

[3]丁永生,吴怡之,郝矿荣,等.智能服装理论与应用[M].北京:科学出版社,2013:9. DING Yongsheng, WU Yizhi, HAO Kuangrong, et al. Theory and Application of Smart Clothing[M]. Beijing: Science Press,2013:9.

[4]MARIE Chan, DANIEL Estève, JEAN-YVES Fourniols, et al. Smart Wearable Systems: Current Status and Future Challenges[M].Netherlands: Artificial Intelligence in Medicine,2012:137-156.

[5]GILSOO Cho, SEUNGSIN Lee, JAYOUNG Cho. Review and reappraisal of smart clothing[J]. International Journal of Human-Computer Interaction,2009,25(6):582-617.

[6]TANG S L P, STYLIOS G K. An overview of smart technologies for clothing design and engineering[J]. International Journal of Clothing Science and Technology,2006,18(2):108-128.

[7]BONATOP. Wearable sensors and systems[J]. IEEE Engineering in Medicine & Biology Magazine,2010,29(3):25-36.

[8]BAHADLR Kurξun S. Decision of sensor location and best classification method for entrail and muscle disease detection in healthcare smart clothing based on acceleration measurements[J]. Transactions of the Institute of Measurement and Control,2015,37(8):999-1008.

[9]RANTANEN J, IMPIO J, KARINSALO T, et al. Smart clothing prototype for the arctic environment[J]. Personal and Ubiquitous Computing,2002,6(1):3-16.

[10]RANDELL C, MULLER H L. The well-mannered wearable computer[J]. Personal and Ubiquitous Computing,2002,6(1):31-36.

[11]MEINANDER Harriet, HONKALA Markku. Clothing solutions in health care and personal protection[J]. Studies in Health Technology and Informatics,2005,108:278-285.

[12]FABRICE Axisa, SCHMITT P M, GEHIN C, et al. Flexible technologies and smart clothing for citizen medicine, home healthcare, and disease prevention[J]. Information Technology in Biomedicine, IEEE transactions on,2005,9(3):325-336.

[13]沈雷,方东根.传感装置类安全性童装的研究分析[J].针织工业,2014(11):57-59. SHEN Lei, FANG Donggen. Study and analysis of children’s security clothing based on sensing device[J]. Knitting Industries,2014(11):57-59.

[14]PARSONS K C. Protective clothing: heat exchange and physiological objectives[J]. Ergonomics,1988,31(7):991-1007.

[15]辛丽莎,李俊,王云仪.防护服装功能设计模式研究[J].纺织学报,2011,32(11):119-125. XIN Lisha, LI Jun, WANG Yunyi. Research on functional design pattern of protective clothing[J]. Journal of Textile Research,2011,32(11):119-125.

[16]SARIER N, ONDER E. Organic phase change materials and their textile applications: an overview[J]. Thermochemical Acta,2012,540(14):7-60.

[17]GAO C, KUKLANE K, HOLMÉR I. Cooling vests with phase change materials: the effects of melting temperature on heat strain alleviation in an extremely hot environment[J]. European Journal of Applied Physiology,2011,111(6):1207-1216.

[18]SINGH A V, RAHMAN A, KUMAR N V G S, et al. Bio-inspired approaches to design smart fabrics[J]. Materials & Design,2012,36:829-839.

[19]方东根,沈雷,胡哲.智能服装材料及其在安全性服装中的应用[J].纺织学报,2015,36(12):158-164. FANG Donggen, SHEN Lei, HU Zhe. Review of smart garment materials and wearability thereof[J]. Journal of Textile Research,2015,36(12):158-164.

[20]CHOI Keun Yeong, EO Yu Rim, KIM Kitai, et al. Data transmission textiles for smart clothing using conducting fibers[J]. Fibers and Polymers,2013,14(9):1556-1561.

[21]LUCY Dunne. Smart clothing in practice: key design barriers to commercialization[J]. Fashion Practice,2010,2(1):41-65.

[22]沈雷,方东根,童夏青.安全性服装的设计模式[J].纺织学报,2015,36(5):158-164. SHEN Lei, FANG Donggen, TONG Xiaqing. Design process of security clothing[J]. Journal of Textile Research,2015,36(5):158-164.

[23]沈雷,洪文进.服装安全设计研究现状与发展趋势[J].丝绸,2014,51(1):45-49. SHEN Lei, HONG Wenjin. Research status and development trend of safety clothing design[J]. Journal of Silk,2014,51(1):45-49.

[24]ARIYATUM B, HOLLAND R, HARRISON D, et al. The future design direction of smart clothing development[J]. Journal of the Textile Institute,2005,96(4):199-212.

[25]杨小艺,沈雷.基于感性工学的安全功能性服装设计优化初探[J].北京服装学院学报(自然科学版),2015,35(3):8-11. YANG Xiaoyi, SHEN Lei. Optimization of security functional clothing design based on kansei engineering theory[J]. Journal of Beijing Institute of Clothing Technology(Natural Science Edition),2015,35(3):8-11.

Current situation and development trend of intelligent garment

SHEN Lei, LI Yi, XUE Zhebin

(Key Laboratory of Eco-Textiles, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, China)

In this paper, through reviewing the research results and application of intelligent garment at home and abroad in recent years, the main features and system requirements of intelligent garment were analyzed, and the key technology and product classification of intelligent garment were summarized; the application of intelligent fiber and intelligent elements were analyzed, and the part, way, and principle of combining intelligent elements with clothing were put forward; the problems of intelligent garment design in the aspects of intelligent material, intelligent element and fashion style design were pointed out; the development direction of intelligent garment in future was proposed, namely laying more emphasis on humanization of product while stressing technicalization and functionalization to truly “people-orientation”.

intelligent garment; intelligent fiber; sensing technology; interactive technology; humanization

10.3969/j.issn.1001-7003.2017.07.007

2016-08-04;

2017-05-31

国家自然科学基金青年科学基金项目(61503154)；江苏省产学研前瞻性联合研究项目(SBY201320235)；江苏高校优势学科建设工程资助项目(PADA)；常州市智能化安全服装工程技术研究中心项目(CM20159009)

沈雷(1963-)，男，教授，主要从事针织服装品牌的研究。

TS941.73

A

1001-7003(2017)07-0038-08 引用页码: 071107