當大多數人想到可穿戴設備時，他們想到的是用戶佩戴在身上的物聯網設備。然而，可穿戴設備市場已經遠遠超出了這些設備的范疇。可穿戴設備市場正從醫療保健和健身擴展到其他多個行業。通過在紡織工業中使用納米技術，紡織制造商正在創造未來服裝。這些服裝被稱為“智能服裝”，是借助智能服裝技術制成的。這種智能服裝由智能手機驅動。它對人們的生活影響深刻而巨大。人手一部的智能手機與智能服裝相連接，將會進一步推動智能服裝走向日常化。如下所示：

　　可用于智能服裝的面料類型

 

　　智能服裝需要特殊的織物，以使物聯網設備能夠監測不同的環境和健康參數，并允許嵌入其中的這些設備之間進行通信。

 

　　▲金屬纖維

 

　　智能服裝制造商使用由金屬纖維制成的線來實現物聯網傳感器之間的互連。金屬纖維是通過刮削金屬板的邊緣或使用拉絲技術制成。金屬纖維可以充當電極，從而幫助物聯網設備監測電生理活動，例如心電圖(ECG)。

 

　　▲導電油墨

 

　　導電元素可以嵌入傳統的印刷油墨中，并應用于服裝的特定區域，使其具有導電性。銅、銀、金、鎳等元素有助于提高服裝的導電性，可作為印刷導電點或導電線路之用。

 

　　▲納米顆粒涂層

 

　　通常用來制作服裝的織物可以涂上納米顆粒。納米顆粒有許多好處，包括殺菌、防污和防水，例如，納米銀顆粒釋放出正離子，該離子可以殺死微生物。此外，二氧化硅納米顆粒可以產生足夠的表面張力，以確保液體顆粒形成珠子，并在衣服上滾動，而不是浸入其中。

 

　　▲鉻材料

 

　　鉻材料可以根據外部條件改變其顏色。這些材料主要用于時尚，以創造有趣的色彩變化設計，以響應諸如熱或電的條件。根據刺激的類型，鉻材料可進一步分為光致變色、熱致變色、電致變色、壓致變色和溶劑變色，可分別對光、熱、電、壓力和液體或氣體作出反應。
 

 

　　智能服裝應用

 

　　▲醫療保健

 

　　與其他物聯網設備類似，智能服裝可以幫助跟蹤個人的身體活動并監測生命體征。由于人們可以主動監測并照顧自己的健康，因此穿著智能服裝將消除頻繁去診所的需要。在懷孕期間，監測傳感器也是有益的。當有人說“救生帶”時，你會想到什么?你可能會想到求生圈，它可以在緊急情況下幫助落水的人。但是，智能服裝可以幫助創造救生帶，孕婦可以將其佩戴在腹部周圍。救生帶使用物聯網傳感器監測母親和胎兒的健康，例如，PregSense監測儀是一條救生帶，它不僅可以監測母親的健康狀況，而且還可以映射胎兒的圖像并測量其心律。

 

　　▲軍事和國防

 

　　智能服裝中的物聯網傳感器可以確定戰場環境中有害氣體的存在和水平，并允許軍方有效減輕有害氣體造成的危害。智能服裝還可以檢測士兵因輕傷而失血的跡象和數量，并將信息發送給醫療專業人員，以便他們采取適當的措施。

 

　　▲運動服

 

　　體育愛好者長期以來一直在手臂或腿部使用物聯網穿戴式設備來監測其健身狀況和其他健康參數。但是，智能服裝將消除在身體上佩戴額外物聯網傳感器的需要，因為它們將嵌入到常規服裝中。運動服的設計是為了在鍛煉或體育活動中為人們提供舒適性，而智能服裝可以進一步提升運動服的舒適性。澳大利亞工程師們已經開發出一種仿生文胸，它可以根據乳房的運動而變化。前面提到的導電油墨纖維可以幫助制造此類文胸。智能文胸可以根據乳房的運動收緊或放松肩帶，以防止任何疼痛或下垂。

 

 

　　智能服裝面臨的挑戰

 

　　智能服裝技術面臨的挑戰包括智能服裝的價格和耐用性，以及非結構化數據的數量和復雜性等技術問題。盡管智能服裝技術有許多好處和應用，但也存在一些挑戰，阻礙了企業和公眾對智能服裝的大規模采用。

 

　　▲價格和耐用性

 

　　將物聯網技術嵌入服裝的成本增加了服裝的制造價格，使其售價高昂。如果價格降至合理水平，許多消費者將準備購買智能服裝。盡管價格很高，但智能服裝缺少耐用性和可靠性，例如，智能服裝需要物聯網傳感器才能正常工作，而清洗服裝可能會導致其故障。為了使智能衣服耐用且可靠，就應該嵌入防水、可水洗的物聯網設備。

 

　　▲傳感器精度

 

　　智能服裝中可以嵌入不同類型的傳感器，但其精度在使用前無法確定。而且，一旦嵌入衣服，更換物聯網傳感器意味著要撕破衣服。這意味著智能服裝的任何單個組件的故障或不準確性都會使整個服裝失效。

 

　　▲電池問題

 

　　由于無法完全依靠電池，因此大多數可穿戴設備都具有充電功能。不過，給衣服充電聽起來很奇怪。如果電池是嵌入式的，那么同樣會引發類似物聯網傳感器的耐用性問題。電池壽命取決于多種因素，例如DOD效應、溫度效應等。如果這些因素中的任何一個導致電池壽命縮短，那么智能服裝的功能壽命也會縮短，它們將從智能服裝變成普通服裝。