儿童智能服装发展现状研究

郑玉凤，蒋晓文，王雪婷

（西安工程大学，陕西 西安 710048）

随着社会的不断发展，科技与艺术的结合是一大趋势，科学技术把更具有实用性的功能与服装完美结合。随着人工智能逐步发展以及二胎时代的来临，儿童开销已经占据了家庭总开销的1/2，儿童智能穿戴的商业竞争也愈加激烈，顺势而生的智能服装充分满足了市场需求。作为重点保护对象，针对儿童研发的智能服装具有十分重大的意义[1]。

1 儿童智能服装研究现状

1.1 国外研究现状

国外对智能服装的研究最早可以追溯到20世纪30年代初。由于当时科技落后，智能服装发展缓慢，应用领域也有限，但随着科学技术的飞速发展，智能服装逐渐进入人们的日常生活，人们对其关注度也越来越高。

美国婴儿护理公司Owlet针对婴儿开发出一款智能婴儿袜，材料安全且能实时记录宝宝的各项生命体征，监测宝宝的健康和舒适度[2]；哥伦比亚大学的两位生物工程学专家Sona Shah和Teresa Cauvel联合开发了一款智能新生儿帽子ü Neopenda，可以24 h对婴儿的体温和心率进行监测；美国智能服饰品牌SMAQLO选用有机纯棉，融入了NASA银离子抗菌技术，可有效阻止600多种细菌和病菌对宝宝的损害[3]。

国外儿童智能服装针对婴幼儿进行生命体征的监测，有效地提高了新生儿的存活率。

1.2 国内研究现状

与国外相比，国内一提到儿童智能可穿戴，人们最先想到智能定位一类的产品，主要有可智能定位的服装、手表、运动鞋、书包等。该类产品以定位为主要功能，人们的接受程度也较高。

北京爱丽丝科技有限公司在2014年研制出世界第一双智能GPS定位鞋ü budiu（步丢）智能定位童鞋，可准确定位，实时看护，也可以查看儿童运动的历史轨迹，有报警、导航、社交等多种功能，对儿童外出达到全面的保护。国内品牌小猪童装推出了一系列防丢童装，在保证童装符合当下审美和时尚潮流的同时，与高科技设备防丢器巧妙结合，父母使用手机APP就可以对儿童实时监测。安徽的哈儿堡智能童装则与幼儿园及幼教机构合作研发出智能园服，通过精准的定位、危险区域警报、生命体征的监测、行动轨迹的查询等功能来保证儿童在园区内的安全。

2 儿童智能服装的理论基础

2.1 智能可穿戴技术

智能可穿戴设备的发展历史悠久，在20世纪60年代就出现了与之相关的思想模型，但是具有可穿戴智能功能的服装则在二十世纪七八十年代产生。随着计算机互联网等高科技的飞速发展，具有各种形式、功能的智能可穿戴设备已逐渐在工业、医疗、军事、教育和娱乐等许多领域中展现出强大的功能[4]。儿童智能服装通过一定的方法将设备隐藏整合到衣服或者服饰配件中。智能服装不仅对硬件设备有要求，也必须有软件设施的支持，它可以通过蓝牙或者云端数据之间的交流共享，满足人们的个性化需要，给儿童健康的监护带来极大的便利。通过一些现代化的技术，赋予了儿童服装定位追踪、生命监测等智能交互功能，为防止幼儿走丢、身体状况监控等问题提供一种解决途径。

2.2 智能人机交互技术

智能人机交互技术是对人和计算机之间产生的相互影响进行研究。人机交互是穿插性、综合性很强的领域，是计算机行业角逐的核心，正朝着自然和谐于用户界面的方向发展。在人机交互中，人们通过手机等终端输入设备下达指令，包括语音、文本、图像、触控等中的一种模式或多种模式相结合，机器通过屏显设备给人们反馈相关信息。例如，2012年美国企业Smart PJs推出了一款可以讲故事的智能交互式睡衣，只需用手机扫一下衣服上的图案，屏幕上就会有儿童故事，并且可以朗读出来。

智能人机交互技术的发展方向是更自然、更全面、更高效[5]。以人机交互技术为基础的儿童智能服装，可以更好地对服装内环境或者外环境作出反应，感知变化作出预警，及时监测儿童身体指数的变化。借助服装这一载体，智能交互技术满足了儿童的猎奇心理，也实现了家长对儿童实时定位追踪的需求。

2.3 1T2F模式

Tradition、Fashion和 Function三者之间的有机结合构成了1T2F模式。现代儿童智能服装以1T2F模式为设计基础，Tradtion可以在融合时尚潮流元素的同时，秉持优秀传统文化的基础，在更深层次地理解传统文化的同时，通过时尚设计对传统文化的不足之处进行弥补，满足现代人对服装的审美需求，符合当下服装的流行趋势[6]。Fashion的设计理念更能展现儿童的活泼好动，个性化的设计满足对时尚美感的追求。1T2F模式中的Function注重追求儿童智能服装中的实用性功能，在进行功能性设计时，充分考虑了人体工学、感性工学、儿童心理学等因素，对服装的结构款式、外观造型作了最大限度的优化，实现多功能的统一，减少了家长看护孩子的时间成本，同时，可以实时监测儿童的身体指标变化，让家长对孩子的健康状况有所把握，也为日后的医疗提供基础数据。

服装作为人的“第二皮肤”，是保证儿童人身安全的最后一道防线。以1T2F模式为指导理念设计的儿童智能服装加入相应的安全因子，大大提高了儿童服的安全防护作用。人们时时都在与环境进行相互作用，服装是人类适应环境的产物，对人体具有保护作用。同时，它又是人体的延伸，甚至能够给予人体本身所不具备的功能。

3 儿童智能服装的主要功能

3.1 智能定位

儿童属于不可控群体，意识不到身边危险的存在，经常会出现小孩乱跑、家长找不到的紧急情况，在这种状况下，儿童智能定位显得尤为重要。通常智能定位的儿童服装就是将计算机技术与蓝牙传输系统相结合，制造出可以定位的电子元件，再把这个电子元件嵌入到服装里面，将科技的方法运用于儿童服装设计中，从而帮助家长快速确定儿童的位置，保护儿童的安全[7]。例如动漫童装品牌瓢虫贝贝，是中国第一个将智能防丢技术与儿童服装相结合的品牌。

基于定位功能的智能儿童服装，与常规的服装设计不同，定位电子元件与服装的结合方式是非常重要的一环。在定位电子元件与服装结合中，不能单纯考虑某一种功能的最大优化，要把其作为一个整体综合考虑，充分结合人体工程学，实现各个参数的最优组合。具体要考虑以下几点。

（1）定位电子元件跟服装尺寸是否匹配。

（2）穿着是否舒适。定位电子元件是否对活动有妨碍，不能影响人正常活动，同时，要避开人体的用力点，例如肘部、膝盖等，以防对电子元件产生破坏。

（3）要考虑到服装的清洗问题，包括定位电子元件是否能够水洗。如不能水洗的话，是否容易拆卸和安装。

（4）定位电子元件作为智能服装的一部分，贴身穿着是否会对人体产生危害，是否足够安全。

（5）要考虑智能服装的外观是否符合大众审美，能否让穿着者感到舒适和满意。

（6）是否能够针对儿童心理需求，使得人与衣、人与机以及机与衣之间的互动变得简便、美观、富有童趣。

3.2 智能医疗监控

儿童身体素质差，对流感病毒等抵抗能力较弱，所以，具有智能监测儿童生命体征功能的智能服装迎合市场的需求，应运而生。

3.2.1 温度测量传感器

传统的测温传感器有两种形式，一个是热电偶测量，另一个是热敏电阻测量。目前的温度传感器发展迅速，可穿戴温度传感器通常由热敏电阻来实现[8]。人们通常是对口腔、腋下、耳朵等部位进行检测，但是当人体处于动态时，人体体温是波动起伏的，而智能服装的体温检测系统需要对人体进行持续性测量与数据分析，腋下测量是一种更适合智能服装监测的体温测量方法。

3.2.2 温变服

温变服的颜色可以根据周围环境温度和阳光的改变而变化。温变服的根本在于一种化学纤维ü 光敏变色纤维，这种纤维仿照了动物的特性并结合了仿生学的原理与技术，从而达到自动变色的目的[9]。这种服装将主体是液晶的热敏化合物掺入染料中再印在织物上，液晶受外界磁、电、光、声、热和外力等环境因素的影响很大，其分子顺序会随着外界因素的改变而改变，进一步引起不同颜色光的折射率的变化，然后服装的颜色就发生了变化。科学家们就是使用这种对温度敏感的液晶来制作变色服装。

通过对这种材料的进一步研发，英国父亲克里斯·埃贝耶花了6年时间与科学家合作，开发出一种对热量敏感的婴儿服装。如果婴儿的体温超过37 ℃，这种衣服就会褪成淡白色，让父母保持警觉[10]。

温度测量传感器通过在服装上内置电子装置来达到监护目的，但是对人体存在辐射等安全隐患，而大部分的温变服都是简单地用对温度敏感的变色材料做成图案，通过颜色的变化检测婴儿的体温变化；温变服在一定程度上满足了人们的审美要求，但是功能性有待提高。所以，如何将这两种功能服装类型巧妙地结合，实现最优组合，仍是需要进一步研究的问题。

4 结语

本研究针对儿童智能服装的发展现状，对其理论基础及主要功能进行探究。在功能上，儿童智能服装在达到对儿童定位看管以及生命体征监测的同时，也通过交互式设计提高服装的童趣性；在科学的理论指导下设计儿童智能服装，同时，也要符合当下的流行趋势、迎合市场的需求，才能更加稳定地向前发展。

随着服装领域智能化研究的深入，服装材料也越来越智能化，基于安全理念，同时，又注重功能性与时尚传统而设计的儿童智能服装，外形越来越时尚美观，产品设计越来体现人性化。这种科技与服装设计的完美结合，可以提高产品的附加值，打开智能服装的市场。未来，智能服装将成为人们的主流选择，具有广阔的发展前景。