智能数字化助力健康监测服装设计的研究

陈开俊

摘要：科学技术不断发展的今天，智能、科技、数字化已经成为社会发展关键词。市场环境瞬息万变，人们接受新信息愈加频繁，消费者需求也更加多元化。在此前提下，服装行业想要适應时代变迁，就需要对信息快速接收整合，并提高自己的反应能力。与此同时，也需要在了解目标消费者需求的前提下，明确自己产品开发的方向，提升设计创新能力，服装设计开发作为服装品牌提升竞争力的核心要素之一，其优化转型尤为重要，随着人们对自身健康的重视，健康检测服装设计的显得越来越重要，本文重点研究了智能化的人体监护系统的概念，并在提出了全新的服饰理念的基础上，探讨监护系统与服饰之间的功能与人体着装的关系，从款式结合特殊面料的设计，功能性和美观性的统一，响应国家的创新号召，在“以人文本”的思想，建立了“人体监护”系统，并通过探究智能数字化在服饰中进一步实现了对人体健康的检测。

关键词：智能数字;健康监测;人体监护

在如今社会智能数字化的背景下，服饰行业随着时代的发展在不断的变迁，想要让服饰行业持续发展，以往的老旧固化的设计思想和理念已经跟不上时代发展的步伐，应当响应国家的政策创新号召，一切设计在“以人文本”的思想下，创新服饰研究，随着智能、科技、数字化发展，我国服饰行业一直在面临着重要的变革，服饰的发展在多个要素中都需要进行有效的改革和发展。

1.智能数字化健康检测服装设计的概述

智能数字化健康检测服装起先是应用在军事领域中，在救治战争的伤员和评估士兵的战斗力采取智能生命体征监测服来提取数据，在评估中起到非常关键的作用，它是由一种医学传感器或物理传感器整合置于在服装中，过程中连续采集人体某些部位的温度、压力、流量、频率等物理参数，通过放大、滤波、算法处理等方式转换成可供参考的生命体征指标。数据会以有线或无线的通讯方式传送至后台做进一步诊断和分析[1]，并及时反馈给医护人员和穿着者。

2.数字化智能监测健康服装设计的研究现状

2.1 GPS与精准监测功能

在监测健康服装中，GPS的定位功能的运用已经很广，例如在监测阿尔茨海默病的人，要预防老人的走失，国外专门研究了一款智能防走失的功能服装[2]

在这款服装中植入低辐射的GPS定位芯片、通讯设备、太阳能电池等元件，看护人员可以通过手机上的APP客户端进行实时监控病人，达到了实时监护病人的作用。

2.2健康监测功能

在现实生活中人们对家人的关爱远超出我们的想象，他们希望可以随时监测家人的身体健康，因此智能实时监护服装设计显得非常重要，宋清超[3]设计出了采用STC12C5A60S2单片机为核心微处理器的人体智能监测服装系统，它可以与人的体温、血压、脉搏等生理传感器提供的信息进行采集，通过处理显示和无线传输，医护人员可以根据收到的数据进行诊断，罗沛开发了一种实时监测的服装系统，该系统以PIC18F452型单片机作为控制核心，硬件平台由温湿度传感器、三轴加速度传感器、蓝牙、片状可充电电源等构成。传感器采集的人体生理参数通过蓝牙传输至终端软件平台，实现了对病人体温以及体表相对湿度的实时监测。

2.3实时监测保暖功能

病人体质弱，对于寒冷的天气较为敏感，因此在设计智能监护服装必须考虑到服装的保暖性，沈雷[4]等人设计了一款兼备蓄热保暖功能的智能服装，采取了控温芯片、碳纤维发热膜和高蓄电非晶硅薄膜太阳能电池相互配合，实现了精准控温和高效发热的目的。

3.智能检测健康服装设计中的应用模式

3.1实用性与审美的高度统一

在20世纪80年代的时候，日本教授高木俊宜曾经将科技与材料的特性结合，率先提出了智能材料的概念[5]，随之科进入21世纪以来，服装行业与电子信息，通信控制等行业趋合日益紧密，产生了集多种功能于一体的智能服装，早期的智能监护服装轮廓笨重，功能单一，无法满足消费者的多样化的需求，在这样的背景下，实用性和审美的统一必然显得非常重要，早期通过现场问卷调查，网络问卷、电话咨询等手段进行收集消费者的需求，随机选择不同年龄段及不同职业的人发现他们对智能服装都有一个共同的需求，注重功能性的同时对服装款式的设计也非常讲究，对审美有一定的要求，诚然，解决身体机能监测的服装是建立在服装款式设计的美感之上，如，轻便、功耗更低、智能化程度更高，凸显了实用性与审美性的统一。

3.2材料性能与技术设计的统一

智能服装设计在技术领域涉及到多个学科的前沿技术，如：在服装面料上嵌入的技术，CPS定位技术、传感技术等，在材料方面，智能服装设计首先要考虑到人体穿着的舒适性，面料的成本，还有面料本身的设计，如：它的透气性、导汗快干的亲肤的功能，防风、防水等，在材料性能的选择上呈现出的多样性与涉及的技术领域的多学科是相辅相成的，这就给智能服装设计带来了很大设计空间，通过静态测试选择合适的面料，如采取数字化的智能计算机，通过数据采集，选择出具备监测功能的智能服装材料，及其原理参照心电监测仪紧贴身体的电机反馈方式，因此电机固定的服装材料应当有一定的选择性，对服装应用材料进行搭载元件弹性测试，研究其电机传感效果的准确性，加之对成本的对比，择优选取，最终确定服装的面料。

3.3结构设计与面料性能的统一

结构设计在服装设计中是不可或缺的，从人类服装史中，不难发现不管是在远古的时代，对于结构设计都有着它的实用意义及其象征的意义，如古代“胡服骑射”的典故，赵王为了军事上的胜利，学习胡人的着装，把原先的结构进行改革，这样的服装结构改革让赵王的士兵在战争中大获全胜，这就体现了服装结构的实用性，从此“胡服”这个词也就不单单指胡人的服装了，它成为了一个象征性的名词，纵观现代的服饰，人们既要求实用又要求有它独特的美观性，如现代的消防服设计，首先设计师在设计这类服装的时候考虑的是面料的特殊性，比如安全、弯曲度、耐磨、耐烧等，解决以上的因素，材料的选择就成为这一步的关键，如在弯曲部位采用松紧带设计方便穿着的便利性的面料，如在数字化智能的系统可以根据面料的化学数据，在口袋的设计上可以考虑魔术贴、在腰部或者脚腕处采用松紧带的设计，在结构与面料性能的统一方面，其实最终还是回到“以人为本”的话题上，它可以合理的模拟功能的动作，人多心理等。

3.4智能数字化流行设计与款式的结合

在数字化智能时代的来临，服装的各种信息渠道多样化，门槛变低的同时信息量也随之增大，在数据化的海洋里，可以找到各类人群的个人信息，流行的资讯、各大时装周的数据资源、在数据资源库中更是可以找到各类的款式图片和文字描述和检索词等，在智能数字化的时代，最大的优势在于，信息资源丰富，完全足够实现服装资讯流行的预测，云计算机的模型建立筛选，提高了服装流行预测的效率和准确率，鉴于以上的信息，可以得知服装款式的发展得益于智能化得出流行的数据，致力于将服装的造型设计与置入服裝中的电子导体、微传感器和操作面板的结合，如在T恤的基本款上搜集手臂的关节角度，配与合适的传感器，结合流行设计出最适合消费者的款式设计，达到人机交互的人工智能可穿戴的服装，具有智能数字化的灵活性又有典型的尺寸，服装上由固定的应用程序和组件和传感系统，识别用户的活动，身体健康状态和周围的环境等，通过这些设计，智能数字化将对传统的服装设计进行一次大换血，可以随时调整人工智能系统的配置和服装设计的功能。

4.小结

随之社会的发展，智能数字化的时代背景下当代社会中的年轻人亚健康问题的突出都使得人们更加关注健康问题，这些社会的现象给人们带来了更多对健康问题的关注，与此同时也带来了对人体体征健康监测功能的服装有了更广泛的需求，同时，在数字化智能领域发展迅速的背景下，传统的服装行业与智能设备的融合肯定是一种必然的发展趋势，未来的一段时间内智能领域以及服装领域的产品研发将会随着功能需求，特殊材料需求、便捷需求、智能需求等的提升而显示出将两者有机融合的“数字化”的发展趋势，数字化智能将助力监测健康服装的设计往更高层面的发展。

参考文献

[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，陈振，等.人体健康智能监测服装研究[J].自动化技术与应用，2016，35（7）：135-138.

[4]沈 雷，洪文进 ，唐颖 .基于绿色时代下的新型安全性服 设计[J].上海纺织科技 ，2Ol3，41（ 6）：48—50

[5]张慧敏. 电子科技在智能服装设计中的应用[ J] 国际纺织导报，2012（ 3） ： 67-70.

课题：本文系2020年广东职业技术学院“创新强校”校级科研项目“基于人体体征监护功能的智能服装设计应用研究”（编号：KRW202026）的研究成果