智慧服飾的發展概況與未來趨勢

 

刊登日期:2019/10/5
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智慧服飾是紡織品與電子元件的軟硬結合,早期在感測模組設備尚未微型化時,常會令使用者感到不舒適、有異物感,但隨著相關電子裝置的精進以及導電織物的開發,智慧服飾已更接近一般衣服,減輕使用者的負擔。而功能上從娛樂時尚、安全防護、運動管理乃至健康照護,正逐步貼近你我的生活。
 
本文將從以下大綱,就各家廠商的開發現況並依照不同類型進行介紹。
‧前言
‧各類智慧服飾發展概況
 1. 整合型智慧服飾
 2. 功能型智慧服飾
  (1) LED發光服飾
  (2) 電子發熱服飾
  (3) 生理偵測服飾
 3. 加值型智慧服飾
‧智慧服飾的未來趨勢
‧結論
 
【內文精選】
前言
日常生活中人們可能會忘記攜帶配件,但不會忘記穿衣服,因此衣服也成為研發人員設計開發穿戴式裝置時的重要載具。目前的智慧服飾(Smart Clothing)可以區分為整合型、功能型與加值型三大類別;載具可以是襯衫、內衣和外套等不同服裝形式;嵌入包含可以偵測及運算人體生理訊號數據的模組設備,功能包含呼吸、心率、體溫和血氧、血壓等。
 
各類智慧服飾發展概況
1. 整合型智慧服飾
在智慧衣的發展初期,主要是將電子裝置配搭在服飾上,以裝置便於攜帶、使用為目的,在當時藉由與熱門電子產品的整合,賦予衣物嶄新的功能。例如於2000年夏季,由飛利浦與Levi’s共同合作的ICD+夾克(圖一)在市場上推出,普遍認為該產品是第一款商用穿戴式電子服裝。獲得專利的ICD+夾克擁有四種款式設計,於外型上並未與眾不同,但是其剪裁完全為放置電子產品而設計。外套上的三個拉鍊式口袋分別裝有手機、MP3播放器和耳機、麥克風等攜帶式電子產品,而中央控制器連接所有設備,以允許使用者在各個功能上進行切換。
 
2. 功能型智慧服飾
(2) 電子發熱服飾
電子發熱產品要求包含耐用、輕量、均勻發熱、升溫快速、耐水洗且安全。傳統的電熱服飾採用金屬絲作為發熱元件,極易氧化、防潮性不強,具有難以恆溫的缺點;另外以碳纖維為主體的電熱紡織品,除了不耐彎折,因其剛硬性易破壞織物的手感和觸感,也有舒適性不佳的問題。工研院材化所開發以奈米銀線為主的電熱塗料,可利用網版印刷製程,客製化不同圖案之線路,製作成耐彎折的節能電熱紡織品(圖四),僅需≤5 V(伏特)的低電壓就能驅動發熱。
 
除銀材料之外,有神奇材料之稱的石墨烯亦被應用來製作智慧發熱服飾。國外廠商Aika科技公司利用石墨烯良好的導熱性,將其與紡織技術結合,製作出電熱性能優異材料「AIHF」(圖五),使石墨烯以紡織品的形態存在,形成一塊具有導電、導熱功能特性優秀的布料。目前Aika公司利用此材料與品牌商合作,推出石墨烯可調溫發熱衣,並獲得2018年ISPO全球設計獎。
 
圖五、石墨烯紡織品材料(AIHF)
圖五、石墨烯紡織品材料(AIHF)
 
3. 加值型智慧服飾
由工研院材化所與量測中心共同開發的「iSmartweaR」智慧感知衣(圖八),以軟性微型天線結合非接觸奈秒脈衝近場感測技術(NPNS),目前已初步完成智慧衣開發與場域驗證。其生理偵測準確率達到醫院夜間照護等級(心率平均差值±1.96 SD在±2 bpm以內),後續將規劃心跳離散率大數據分析,提升智慧服飾加值應用。
 
智慧服飾的未來趨勢
根據市調公司ABI Research的Smart Clothing and Textile Manufacturing報告預測,智慧型服飾裝置市場出貨量從2017年的500萬部到2022年將達到3,100萬部,複合年均增長率45%。從IDC最新公布的「全球季度穿戴式設備追蹤數據」(圖九)可知,智慧服飾的前景看好,未來出貨年增率僅次於智慧型耳機,在穿戴式設備中成長率為第二高…以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
圖九、全球季度穿戴式設備追蹤數據
圖九、全球季度穿戴式設備追蹤數據
 
作者:陳志龍、董泯言、唐靜雯/工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌」394期,更多資料請見下方附檔。

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