智能服装的设计研究及发展趋势

罗琳琳，龚霞辉，陈建亭

(黎明职业大学 纺织鞋服工程学院，福建 泉州 362000)

所谓智能服装，一般是指能够模拟生命系统，感知外界或内部环境变化，通过反馈机制能动或被动地做出相应反映的服装。[1]主要由智能纺织品和电子智能技术两方面来实现。近年来，随着科技的迅猛发展及人们生活水平的不断提高，现代服装单一的舒适性与时尚性特点已不能满足人们对服装更高更便捷方面的追求，例如：对身体状况的实时监护、即时的娱乐游戏、更加便捷的交流方式等，这些条件都推动了人们对现代服装设计的重视程度，服装新产品研究领域亦不断拓宽，设计结构体系亦趋于完备，现代服装设计正朝着智能化、科技化、创新化等多方向发展。智能服装设计的实现需要多学科前沿技术的交叉应用，智能服装的发展围绕“智能”展开。[2]与其说是服装类目，不如将其归为科学技术的延伸，它的发展是随着科技的发展及服装技术的发展而发展的。

本文以智能服装的设计流程为线索及切入点进行文献研究，并将在服用性、工艺性及设计方面探讨所遇问题的解决方案，使得整个设计流程及规律更加自然化、系统化。最后归纳出智能服装设计的设计特点及在未来的发展方向与趋势。[3]以此进一步推动我国现代智能服装设计产业结构的调整和升级，提高我国智能服装产业科技创新核心竞争力。

1智能服装的设计流程

对于智能服装的设计与研发主要从使用对象(消费者)的需求入手，借助现代高科技手段，融入现代服装设计，满足消费者需求，并通过成品测试及消费者的使用情况得到信息反馈，并以此为依据对设计产品进行改进以期更加符合使用对象的要求。根据整个流程所涉及的对象，将整个流程大致分为以下三个环节(如图1)。

图1 智能服装设计流程图

1.1消费者环节(产品调研阶段)

该环节属于设计流程的前期准备阶段，主要是在“以人为本”的设计理念下对使用对象(消费者)进行调研与考察，并通过调研结果了解人们心理需求，以此作为设计目的制作产品设计大纲,设计满足用户需求的智能服装。所谓“以人为本”就是在进行产品设计时从使用者的视角以及人的本质需求出发，以满足使用者本质需要为最终目的的设计理念。在服装设计当中，功能与审美一直互为依存，与常规服装设计有所不同，智能服装的设计更加强调其智能性，强调它给用户带来的智能性，即在满足消费者实用价值及审美价值的基础上满足用户对它智能性的需求。由于历史文化、审美习惯、生活方式及年龄阶段等各方面原因，消费者对于服饰品的选择亦会存在差异性。在进行智能服装的设计前有必要对用户需求信息进行调查研究，了解用户的经验与需求，如消费者对服装舒适性与功能性等生理需求的要求及对服装审美性、品牌价值及价格等的心理需求，便于把握市场动向及产品资讯，理清设计思路形成清晰的设计大纲，抓住设计重点，以便给接下来的设计阶段指明清晰的设计方向。对应消费者的需要，要通过服装审美与功能两方面的合理设计达到舒适美观与智能功用的和谐统一。

产品调研阶段是整个流程的重要阶段，产品开发前不能充分了解消费者的需求将会出现很严重的后果。如当下流行的可穿戴设备，美国市场研究公司Endeavour Partners调查发现，在美国，有三分之一的消费者会在购买后6个月内停止使用这种产品。另外，十分之一拥有某种形式的运动追踪器的美国成年人，已有半数停止使用。

1.2设计环节(产品开发阶段)

该环节属于智能服装设计的中间环节，亦是整个流程的核心环节，是在前一环节的基础上，将智能技术与服装款式相结合的环节，亦是对智能服装做材料、款式、色彩等综合方面的产品设计环节。

相对于普通服装而言，智能服装是电子技术设备与服装工艺的彼此融合，二者只有在不影响服饰审美需求及穿着舒的前提下达到完美的融合，才会满足消费者需求，成为成功的设计产品。由于智能服装是随着智能技术的不断发展而发展的，所以，其受科技的影响非常大。B． Ariyatum利用软系统[4]丰富的图片技术(Rich Picture Technique)确定了智能服装新产品开发时的关键问题，即科技发展与服装技术应用的不平衡，以及这种不平衡所带来的智能设备与服装时尚在智能服装中不能达到完全的融合。因此，智能服装设计的关键在满足用户需求条件下科技与服装的有机结合。

图2 科技服装结合最优图

随着科技的不断进步，智能服装早期体积庞大、功能单一的特点已得到明显的改善，提高了穿戴的便利性，如轻薄小巧的电子器件结合服装的应用于手机、MP3等的可穿戴互动性服装，应用微型无线电子或感测器件隐藏或融入织物的技术的微电子系统技术电子服装[5]等，以服装为载体的智能服装设计应该根据服装的穿着及自身条件改变电子技术设备以期适应服饰自身特点。只有这样，才不至于影响服饰的审美及舒适性能，达到设计最优化(如图2)。首先，服装面料“软”“薄”的特性决定了现代电子技术的柔性化与微型化，只有让其适应服装面料柔软、弹性易清洗的特点，才不会妨碍服装的舒适性与审美性。在当代美学与卫生学的基础上将智能设备与现代服饰完美结合，将是影响决定智能服装产品开发的一个重要方向。同时，在该设计阶段，亦要根据结合方式确定服装在材料、结构、款式及色彩等方面的选取、设计与应用。

1.3用户体验与反馈环节

这个环节属于整个流程的最终环节，但又不代表整个流程的结束，是整个流程的转换环节(图3)。该环节主要是通过用户对设计产品进行试穿与体验，从中发现产品的欠缺与不足之处，从而分析原因，找到更合适的最优解决方案，使设计产品在批量投入生产前将可能出现的问题发现并解决掉，达到整体设计的最优化处理，使整个设计及产品更加人性化、便捷化，充分体现产品设计“以人为本”的设计理念。产品投入生产进行销售，消费者的购买行为亦不是整个流程的终点，设计者更应该关注消费者使用后的反馈信息，从消费者的使用体验中获取产品的优势与不足。进而为后续的产品开发与改进积累经验[6]。

图3 反馈流程图

2产品设计中常见问题及解决措施

智能服装的设计是现代电子科技设备通过与传统服装有机结合产生的能够满足消费者对智能要求的服装，虽然现今已取得阶段性的进展，但其具体设计过程中亦存在一些问题：

1)服用性能问题:智能服装的设计理念过于传统化和程式化，智能设备与服装的融合不够完美，存在较大的堆砌组合模式，从而缺乏对最终产品服用性能的考虑。

2)工艺技术问题: 智能服装的设计特点决定了其工艺性的较大难度，与传统服装设计相比，智能服装中智能设备材料与纺织服装材料的融合加大了其工艺难度。

3)材料选择问题: 服饰面料的再创造能力与现代科技发展的严重不平衡，使得服饰面料的发展跟不上智能设备的发展，存在面料再创造能力的欠缺问题。

针对这些问题，拟定解决措施: 从服装自身来讲

1)突破传统服装设计指导模式，转变寻找新的设计手法，进一步了解满足智能服装在人体在穿着环境下的服用性能特征。

2)将安全材料性能测试技术、材料再加工技术、服装制版技术、生产工艺技术相结合，实现多领域工艺技术优化创新;

3)在科技迅猛发展的未来，提高对服饰材料的研究比例，在了解新材料技术研究成果、强化服装材料知识结构体系、提高创新实践应用能力的同时研究先进材料用以跟上先进技术的发展以便拓展智能服装的研究领域，促进材料研究的智能化、舒适化、最优化发展。

最后，体现在智能设备上，则是要求智能器件的柔性化、微型化，以便于在二者结合上达到连接技术微妙感与隐形化，同时，开发研制具有持续化、持久化的续航设备亦是智能服装开发设计的重点。

3智能服装的发展趋势

智能服装的产生与发展是随着科学技术的发展而发展的，科技的迅猛发展决定了智能服装的巨大发展潜能。目前，智能服装的发展主要的问题便是服装技术与科技的发展的不平衡，使得电子技术与服装的交互研究与融合相对滞后。虽然目前存在很多障碍，但智能服装的特点决定了其未来将向着功能多样化、产品细分化、设计系统化的方向发展。现有关于智能服装的研究更加侧重于智能设备的开发与应用，所以随着科技的迅猛发展，新型智能设备的产生必定影响着智能服装的发展方向。

3.1功能多样化——适用性更广

智能服装的出现丰富了人们的生活，给人带来诸多方便，满足人们的不同需求。现在的智能服装种类已有很多，如用来探测人体肢体动作角度的情境感知传感外套[7]、英特尔公司开发的内置钢丝与传感器并能读取心率的Smart Shirt、通过设置GPS定位与点在指南针的用于应急救援的雪地援救智能服装[8]，以及其后续的用于将人体温度保持一定水平的电加热智能服装等[9]。随着科技的不断发展与进步，更多的新科技产品的出现，智能服装的功能亦会变得多样化，涉及领域将更加广泛，给人带来更多的方便与快捷。

3.2产品细分化——针对性更强

智能服装的产生与发展最后面对的都是其用户与消费者，满足消费者不同的需求。产品设计的出发点及归宿点都是最终消费者，不同的消费者有不同的消费习惯及个性需求，智能服装的设计只有遵循“以人为本”的设计理念，了解并满足不同消费者的不同不同需求，才能够吸引消费者眼光，得到消费者认同。未来的智能服装，其产品细分化将更加精准，针对性更强，将是与现代服装一样针对不同消费者有其不同的“款式”与“型号”用以满足不同需求与功能的消费者。同时，未来智能服装的设计亦有向着根据客户需求进行智能定制的智能定制服装，可以更加符合个人生活习惯、智能需求与审美观念。同时，智能服装的定制化可以缓解其开发时间长与时尚理念变化快的冲突。[10]

3.3设计系统化——交互性更密

智能服装的设计是一种多学科前沿技术交叉的技术，它的智能化的特点决定了其未来系统化的发展趋势。Jennife，Preeee，YvonneRogers，HelenSharp在其所著《交互设计—超越人机交互》一书中，给交互设计定义“设计支持人们日常工作和生活的交互式产品”。在整个交互因素中，由围绕产品为中心的人，行为及环境组成。智能服装的混合型特征决定了它的特殊性，即独立性与系统性并存，与其它智能设备的交互性更为紧密。

随着信息技术的不断发展，技术含量及复杂程度不断提高，智能设备已逐步渗透到人们生活的方方面面，如智能家居、智能汽车、智能住宅小区、智能医院等。这些智能设备有望同未来智能服装形成一体，组成完整的智能系统。而服装与人形影不离的特点决定了它在整个系统中的作用，形成交互式系统。如未来智能服装可以作为智能家居[11]系统的一部分实现即时方便地对家电、照明、取暖、通信以及室内外遥控等的控制，用以实现高效、舒适、安全、便利的居家环境及全方位的信息交互功能。

结论

智能服装是一门多学科领先技术交叉运用的技术，至今取得了快速发展。现阶段智能设备与服装二者的结合上所能达到的服用性能还存在很大的欠缺性，相信随着科技的迅猛发展及服装技术的不断进步，二者的不足会很快得到设计上的优化与解决，发挥其应有的开发潜力及市场价值。对于未来智能服装的设计与开发，我们应在以人为本的设计理念下，坚持以信息技术创新、材料复合创新、服装技术创新为方向，以自主创新为核心，实现智能服装的全面发展。

[1]贺昌城，顾振亚. 智能型纺织品[J].针织工业，1994(4).

[2]刘思言. 可穿戴智能设备引领未来终端市场诸多关键技术仍待突破[J].世界电信，2013(12).

[3] 邹奉元. 智能服装的设计与研发[J].装饰，2008(1).

[4]CHECKLAND P，SCHOLES J．Soft System Methodology in Action[M].Chester:John Wiley&Sons，2001:13-58．

[5]张亮. 电子服装的研究进展和应用前景[J].服装与面料，2008(6).

[6]于海. 功能性运动服装设计开发流程管理[D].北京：北京服装学院，2013.

[7]FARRINGDON J, MOORE A J, TILBURY N, el al. Wearable sensor badge & sensor jacket for context awareness [C]. The Third International Symposium on Wearable Computers． San Francisco: United States of America by Technical Communication Services，1999: 107-113．

[8] RANTANEN J, IMPIO J, KARINSALO T, et al．Smart clothing prototype for the arctic environment [J].Personal and Ubiquitous Computing，2002(6).

[9]J. Rantanen, J. Vanhala, et al. Electrically Heated Clothing[J].Fifth Word Multi-Conference on Systemics, Cybernetics and Informatics. IIS and IFSR, pp. 490-495. Orlando, FL, USA, July 22-25,2001.

[10] 田苗，李俊. 智能服装的设计模式与发展趋势[J].纺织学报，2014(2).

[11]CHAN M, ESTEVE D, FOURNIOLS J, el al. Smart wearable systems: current status and future challenges[J].Artificial Intelligence in Medicine, 2012, 56(3).