智慧服饰的发展概况与未来趋势

前言
日常生活中人们可能会忘记携带配件,但不会忘记穿衣服,因此衣服也成为研发人员设计开发穿戴式装置时的重要载具。目前的智能服饰(Smart Clothing)可以区分为整合型、功能型与加值型三大类别;载具可以是衬衫、内衣和外套等不同服装形式;嵌入包含可以侦测及运算人体生理讯号数据的模块设备,功能包含呼吸、心率、体温和血氧、血压等。
 
各类智慧服饰发展概况
1. 整合型智能服饰
在智能衣的发展初期,主要是将电子装置配搭在服饰上,以装置便于携带、使用为目的,在当时藉由与热门电子产品的整合,赋予衣物崭新的功能。例如于2000年夏季,由飞利浦与Levi’s共同合作的ICD+夹克(图一)在市场上推出,普遍认为该产品是第一款商用穿戴式电子服装。获得专利的ICD+夹克拥有四种款式设计,于外型上并未与众不同,但是其剪裁完全为放置电子产品而设计。外套上的三个拉链式口袋分别装有手机、MP3播放器和耳机、麦克风等携带式电子产品,而中央控制器连接所有设备,以允许用户在各个功能上进行切换。
 
2. 功能型智能服饰
(2) 电子发热服饰
电子发热产品要求包含耐用、轻量、均匀发热、升温快速、耐水洗且安全。传统的电热服饰采用金属丝作为发热组件,极易氧化、防潮性不强,具有难以恒温的缺点;另外以碳纤维为主体的电热纺织品,除了不耐弯折,因其刚硬性易破坏织物的手感和触感,也有舒适性不佳的问题。工研院材化所开发以奈米银线为主的电热涂料,可利用网版印刷制程,客制化不同图案之线路,制作成耐弯折的节能电热纺织品(图四),仅需≤5 V(伏特)的低电压就能驱动发热。
 
除银材料之外,有神奇材料之称的石墨烯亦被应用来制作智慧发热服饰。国外厂商Aika科技公司利用石墨烯良好的导热性,将其与纺织技术结合,制作出电热性能优异材料「AIHF」(图五),使石墨烯以纺织品的形态存在,形成一块具有导电、导热功能特性优秀的布料。目前Aika公司利用此材料与品牌商合作,推出石墨烯可调温发热衣,并获得2018年ISPO全球设计奖。
 
 
3. 加值型智慧服饰
由工研院材化所与量测中心共同开发的「iSmartweaR」智慧感知衣(图八),以软性微型天线结合非接触奈秒脉冲近场感测技术(NPNS),目前已初步完成智慧衣开发与场域验证。其生理侦测准确率达到医院夜间照护等级(心率平均差值±1.96 SD在±2 bpm以内),后续将规划心跳离散率大数据分析,提升智能服饰加值应用。
 
智慧服饰的未来趋势
根据市调公司ABI Research的Smart Clothing and Textile Manufacturing报告预测,智能型服饰装置市场出货量从2017年的500万部到2022年将达到3,100万部,复合年均增长率45%。从IDC最新公布的「全球季度穿戴式设备追踪数据」(图九)可知,智慧服饰的前景看好,未来出货年增率仅次于智能型耳机。



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