何龙飞

（山东省日照第一中学，山东 日照 276826）

0 前言

随着科技的不断发展， 智能化设备逐渐融入了生活中的每个角落， 人类对健康的追求也在不断提高，运动手环，智能手表，测心率、测血压、测运动量，可穿戴运动配饰迅速“走红”，但这并不意味着可穿戴设备只是适合年轻运动群体享用的专利。 深入分析可穿戴设备的主要功能特点， 发现无论是上班族， 还是幽居在家的老人都可以享受这时代潮流带来的福利。 可穿戴设备能够随时提供各种身体健康情况的数据， 提供运动健身的数据，为穿戴者的健康保驾护航[1]。但是目前这些运动设备不能全方位的检测身体的指标， 获得的数据不够全面， 且并未引入到医疗机构， 为了发挥可穿戴智能设备的最大医疗价值， 研发一款具有医疗功能的身体机能全方位智能监护服将成为医疗史和智能设备史上的双重突破。

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， 采用微小化、轻柔化的电子元件装置，实现信息的采集、计算和传输等功能， 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、 远程呼叫和紧急就医的功能[2-3]。 智能服装系统集成了微型计算机、通讯及感应电子装置等，采用先进的技术，具有全面、高效、智能等特点， 增强用户体验， 使用户能更好的了解环境和身体状况，并得到安全可靠的建议[4]。针对于目前许多疾病的患病表征弱， 检查压力大的问题， 身体机能的全方位智能监护服饰系统的研究具有深刻的社会意义。

1 智能服装的系统要求和关键技术

1.1 系统要求

该智能监护服具有完善的系统结构， 能够支持各种物理信息的感知以及信息的处理和交互功能， 具体要求如以下五点：

（1）采用最先进的电子设备。主要包括感知人体及周围环境的各种电子感应设备、处理器、存储器、通信设备等。

（2） 穿着具有舒适性和灵活性以及良好的抗干扰能力，且采用的面料便于清洗。

（3）较低的功耗需求。该智能服饰需要收集和处理信息的数据量大， 故需要采用有效的方法降低功耗，同时又不影响正常使用。

（4）具有完善的生理监测能力，实现对用户24 小时的监护。 这类服装可以监测血压、心跳、体温等一系列生理指标以及温度、湿度、响度等环境指标，并能将这些数据得出用户当前的身体状况， 若存在隐患，系统将未出合理建议； 若危及生命， 则通过无线设备发送到附近医疗机构以及子女手机的APP 中，确保用户第一时间得到救治。

（5）强大的信息处理与运算功能。 电子感应设备感知的人体生理和周围环境信号需要复杂的处理和分析，并进行与互联网的对接，以进行有效的识别和决策。

1.2 智能服装的关键技术

图1 关键技术

使用可穿戴系统监控人体健康状况正在成为医疗设备研究的一个热点方向[5], 通过医疗仪器的微型化与服装设计相结合达到监护仪器可穿戴的目的。 智能监控服装利用微型化和柔性化的感应设备来采集人体生理或者环境信号, 根据对采集数据的分析处理判断人体生理状态是否属于正常状态并反馈给使用者,若处于异常状态,则可以通过无线网络通知使用者，并给出安全合理的建议； 若问题十分严重会向亲属或附近医院发出信号。

该智能服装的关键技术可以分为两类：

硬件技术和软件技术。 其中，硬件技术包括：柔性感应设备、 轻便式数据采集器， 高运行和存储速度的处理器等；软件技术包括：信号识别和处理技术、信息交互技术、无线通信技术、节约存储降低能耗技术等。

2 智能服装的总体功能设计

智能服装的整体功能设计如图2 所示， 其中所用到的感应器包括：

（1）环境感应器：对环境的变化可进行实时感知，主要包括温湿度、气压、声音、图像视频采集设备等。

（2）生物感应器：对人体的生理数据进行采集，包括体温、心率、血压、脑电波、呼吸频率等。

图2 总体功能设计图

除各种感应器和信号采集器以外还需先进的数据传输技术进行大量信息的存取传递， 包括： 人机传输和设备之间的传输两类。 人机传输技术主要包括声音识别、面部识别、密码识别、穿戴式显示技术等。 设备之间的传输技术使智能服装与其他智能设备实现远程数据共享， 通过无线信号的传输， 实时传送至手机APP，使用户的使用更加高效便捷。

为不影响穿着智能服饰的中老年人的正常生活，将所有的感应器和采集器进行微小化和柔性化设计，使服饰穿起来更加的舒适， 运动行走也十分轻便灵活，同时，对各个元件的外观进行装饰性的处理，不会使器件安装在衣服上面呈现“异物感”。

安全性的保障尤为重要， 在各个元件的选择上要保证其不漏电，防静电，能够精准测量，不误测，不漏测，使得呈现出的结果是安全可靠的。

3 结语

本文基于现代人民对于生活和健康的要求进行了充分的考虑， 结合不同人群身体特征和常见的问题，对周围环境和身体指标进行实时监测， 设计了身体机能的全方位智能监护服装。 能够在充分获取各类即时信息的情况下， 准确判断出使用者的安全情况和身体状况， 并及时提供安全有效的应对措施， 或联系亲属及医院， 能够第一时间发现并解决问题， 提高安全健康值。