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    会照顾人的衣服?智能衣知多少(一)有智能的穿戴式装置与物联网

    2019-02-20 08:48 scitechvista

    导读:约十万年前开始,当人类学会用兽皮与树叶来遮蔽身体时,“衣物”就因为人的各种需求而不断地再改变。数万年前学会纺织,得以大量制作衣物。数千年前开始养蚕取丝,编织丝绸,使衣物更舒适。

    图片来源:https://pixabay.com/photo-1979136/

    金鼎彩票 www.bunnysmma.com 约十万年前开始,当人类学会用兽皮与树叶来遮蔽身体时,“衣物”就因为人的各种需求而不断地再改变。数万年前学会纺织,得以大量制作衣物。数千年前开始养蚕取丝,编织丝绸,使衣物更舒适。当人类文明开始高度发展的时候,衣物已经不只是?;ど硖?,还有装饰与象征身份地位的意义在。在当代,各地文化造就衣服与饰品琳琅满目。

    在科技蓬勃发展的今天,我们第一次能对身上的服饰赋予智慧。像是让衣服来帮我们注意身体健康,让眼镜能够告诉我们街上店家的优惠,又或者是让鞋子来帮我们管理体重与运动。以后服饰将不再只是被动的穿在身上,它被赋予能够主动的帮助我们解决生活上等疑难杂症,提升我们的生活质量。

    聪明的发明来自扎实的科技基础

    要让服饰变得聪明且具有智慧,首要条件就是要让它能够有基本处理信息的能力,所以工程师在服饰上装上计算机,当然不是像桌面计算机这样大一台,而是小小的,仅如火柴盒般一样的大小。归功于科技的进步,这么小一台的计算机,虽然不能像桌面计算机或是服务器有强大的运算功能,但基本的信息处理都是没有问题的,并且这样的计算机还有一个优点,即为省电,所以特别适合装在随身带着走的物品上。此计算机因为微小并固定在特定物品上,因此有一个特别的称呼─“嵌入式系统”。


    1945年的加速度计。(图片来源:http://qringtech.com/wp-content/uploads/2014/01/HistoryOfTheAccelerometer.pdf)1945年的加速度计。


    当今的三轴加速度计。(图片来源:https://www.technologyreview.com/s/530166/a-new-chip-could-add-motion-sensing-to-clothing/)当今的三轴加速度计。

    能够让服饰帮助我们,还需感谢另一项技术─传感器的进步。在几十年前,各种能够采集自然界讯号的传感器,准确性与大小都差强人意,但由于材料与技术的进步,现在的传感器已经小到能够随身携带,不妨碍活动了。如:加速度传感器,早期的加速度传感器有点像听诊器,比巴掌还大,并且只能测量单方向,现在则比一圆硬币还小,并能够测量空间中各方向的加速度。以及测量人体皮肤上生物电讯号的电极贴片,传统使用凝胶的贴片,只能单次使用并且穿戴不便,现在则能够使用新的材质直接制作在衣服上,只要穿着衣服随时能够测量。


    采用导电纤维的智能衣,搭配专属的传感器,能在运动时监控心跳。(图片来源: http://www.aiqsmartclothing.com/product-service/bioman-plus/)采用导电纤维的智能衣,搭配专属的传感器,能在运动时监控心跳。

    有了嵌入式系统与传感器,人体数据的收集与处理就不再是难题了,但这样的装置往往有个问题,即为─“让人与机器沟通的人机接口”。为何这样说呢?原来是因为设计上通常为了省电与体积之因素,负责处理数据的嵌入式系统并不会附上屏幕与按钮,所以用户往往不能直接阅览量测的结果。幸好现在的通讯系统十分发达,由嵌入式系统处理完的信息,能够经由Wi-Fi来传输至网络上,又或者透过蓝芽装置,传输到人手一支的智能型手机来观察量测结果。这样的概念即与时下最火红的技术之一─物联网(Internet of Things,简称IoT)之概念不谋而合。

    正式进入应用阶段的物联网

    物联网顾名思义就是将万物连结在一起。为什么要将万物连结在一起呢?原来,不论是什么物品,都会带有自己的一些信息,如:是否正在被使用,或是使用的方式是否正确等…。林林总总的信息如果被收集起来,则能够让物品受到更妥当的安排及被使用。同样的概念,此技术如果应用在工业上,就能把订单、生产线、仓储管理与运输做更为妥善的分配与安排,降低不必要的浪费,因此,物联网即可称作为“工业4.0”。现今的物联网也与各个领域如火如荼的展开合作,让各个领域不仅都能够享有此便利性并且更加有效率地解决问题。

    而有智慧的服饰就是物联网与穿戴式装置两大领域碰撞所产生的火花,让服饰从此有了新的使命,一方面能帮助人们与世界互动,一方面能帮助人们观察自己。例如:有些智能手环能够借助收集肌肉的些微振动,来分析手部正在做何种动作,所以当你想要转换频道或是调整音量大小声,则不再需要拿??仄靼窗磁?,只需要挥挥手就可以了。而现今许多的智能衣,能够长时间的监测心律并上传至云端,除了能掌握自己一天的活动量,还能够拿来作为医疗诊断的依据。所以从眼镜、耳环、首饰、衣服到鞋子,每个配件都能扮演新的角色,人从头到脚就能成为一个小型的物联网。

    来自人体的限制是当前科技最大挑战

    在设计一个新产品的时候,首先要考虑的就是他的使用情境与对象。所以对于设计一个穿戴式的物联网来说,首先要考虑的对象就是人体,而人体精巧而复杂的运作方式,会限制设计的空间。例如:肌电讯号的测量,对于该技术来说,传感器越密集量测就越为精准,一家智能衣公司如想设计一款纪录肌肉运动的智能衣,就会面临到精准度与成本的拉锯。加上越多的传感器也意谓着有越多资料需要被处理与传输,这对于嵌入式系统与传输科技也是一大挑战。

    无可避免的冲击

    智能穿戴式装置对人类来说,是一个全新的媒介,不论是向内到身体状况或向外与世界沟通,都给予了新的可能性。并且不只是可能性,智能穿戴式式装置亦是一个尚在发展中的商机,根据BCC Research,穿戴式运算在2017年的市场价值就有197亿美元,而预估到了2023年,整体市场会达到823亿美元。这也意味着将有大量的智能穿戴式装置进入你我的生活之中,改善生活质量。甚至是后续基于智能穿戴式装置的服务也是值得期待的。