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【未来技术】智能服装:穿到身上轻松管理健康

文章出处:永利皇宫官网责任编辑:人气:-发表时间:2018-01-05 08:52【

随着个人电脑的普及,伏案工作越来越多,肩周炎成了很多现代人的苦恼。日本郡是公司与NEC开发出了能对导致肩周炎的不良姿势进行精细测量的系统。

通过电荷流动方式感知人的姿势

这种服装式可穿戴系统的特点是,在内衣的背部嵌入了经过银涂层处理的导电性纤维。在这种纤维中通入弱电流,便可根据电荷流动方式来感知用户是否处于驼背状态。然后利用安装在胸部的传感器分析这种信息,并通过近距离无线通信方式“蓝牙”向智能手机发送结果。用户可通过智能手机的专用APP查看身体情况。

如果身体挺直、姿势正确,智能手机上专用APP的画面就会变成白色或黄色,图片也会显示一个背部挺直的人。而当系统判断出用户背部弯曲呈驼背状态时,智能手机画面就会变成红色,图片也会变成一只弓着背的猫。通过变成红色及猫等具有视觉冲击力的显示,使用户留下深刻印象,提醒其矫正姿态。郡是还在考虑追加一些功能,比如用户处于驼背状态时,让安装在内衣上的传感器振动,或者让智能手机发出猫叫声,等等。

除了姿势,服装式可穿戴系统还可以测量心率及消耗的卡路里。收集到的数据还能存储到NEC的云系统上,运营商可以根据这些数据,对用户进行恰当的健康指导。附带服装式可穿戴系统的内衣预定2016年底之后,首先在郡是的子公司“郡是SPORTS”运营的运动俱乐部中引进。暂时没有直接投放市场的打算,而是向经营运动俱乐部等的企业推销。

最初是面向军事用途开发的

早在2000年前后就有企业和机构探讨智能服装的开发。目的是将欧美以测量士兵健康状态等军事目的研发的技术开放给民间。但当时为传感器供电的电池很大,装在身上很占地方,而且收集到的数据也缺少轻松查看的方法,因此没有普及。

这种情况出现转机是因为智能手机的问世。智能手机可以快速而轻松地查看分析出来的数据,技术人员也重新开始致力于智能服装的研发。

 

郡是等各企业开发的智能服装,利用安装在衣服上的传感器来检测身体状态,并以蓝牙方式发送相关数据。不仅能用智能手机查看这些数据,还可以把数据储存在云系统上,由运营商进行管理和分析,这些功能基本都一样。各公司都在通过材料的种类以及安装在衣服布料的方法等来实现差异化。

使用比皮肤伸展性更好的材料

运动用途方面,东洋纺开发的用来检测心率等的材料“COCOMI(心美)”也备受关注。心脏的肌肉伸缩时会发出微弱的电信号。该材料通过捕捉这种电信号来测量心率。COCOMI是对电路布线用导电材料进行改进、用树脂在上下两面夹住导电材料制成的薄膜状材料。

这种材料的最大特点是穿着舒适而且很薄。人类的皮肤伸展最大的是抬起胳膊时两肋的部分,可以伸展至约1.7倍,而COCOMI的伸展性更大,可伸展至约两倍。厚度也只有约0.3mm,具备良好的穿着舒适性。电阻也很小,可以轻松获得高精度数据。

COCOMI可加热后粘贴在服装布料上使用。东洋纺正在考虑以运动服等形式销售,预定2017年秋季以后实现商品化。

在智能服装开发方面走在最前面的是东丽与NTT、NTTDocomo共同开发的材料“hitoe”。hitoe的特点是,在约为头发丝百分之一、约为普通服装用纤维二十分之一的700纳米直径的纳米纤维布料上,涂布可导电的高分子树脂。普通纤维因为比较粗,渗入的高分子树脂容易在洗涤时脱落,而东丽等通过采用超细纤维,制造出了“即便洗涤100次以上,功能也不会降低”(东丽) 的材料。据介绍,由于原料使用有机物,因此对皮肤很好。

关于使用hitoe的服装,高得运(Gldwin)面向运动用途于2014年推出了男款汗衫,2015年推出了女款内衣。“大多是35岁~59岁的马拉松爱好者及登山爱好者为了精确掌握自己在运动时的身体情况而购买这些产品”(高得运),据说销售情况好于预期。

东丽等公司还在推进工作服的开发,2015年日本航空的维修员及大林组的建筑工人在夏季的炎炎烈日下穿着这种工作服,进行了掌握健康状态的实证实验。两公司目前都在考虑正式导入hitoe。


 

可穿戴终端目前的开发种类多种多样,包括手表、眼镜、戒指型等。但要掌握心率等体征信息,服装式可穿戴产品可以在更接近心脏的位置进行测量,数据精度也容易提高,因此具有明显优势。

让机器人再现人手脚的动作

可将身穿智能服装的人的动作转化为数据的奇异材料的开发也在不断进步。

帝人与关西大学共同开发的压电纤维可以根据手脚佩戴的材料的伸缩方向和强度,来感知人的动作。能够以数据形式记录这种动作,并将其传给人形机器人,由机器人再现人的动作。

主要材料聚乳酸纤维具有施加压力后会产生电能的特性。利用这种特性,由材料发送出佩戴在手部及肘部附近的材料向哪个方向伸缩了多大距离等数据,并再现这种动作。接收数据的人形机器人也能再现扭转手臂等稍微复杂一些的动作,还可以调整动作速度。除了蓝牙之外,动作数据还可以通过WiFi发送。

利用这种这种技术,医生就能经由人形机器人远程为患者实施手术。只需为患者配备护士等辅助手术的部分人员即可,估计可以帮助缺少医生的人口稀少地区充实医疗体制。

压电纤维还具有提供电能之后可以伸缩的性质。利用这种性质,理论上还能实现以下场景。

预先将专业棒球运动员挥杆时的身体动作转化成数据,然后将该数据发送给使用压电纤维制成的服装。身穿这种服装的人可以再现专业运动员的动作击球。即便棒球经验不足,只要穿上这种衣服,就能一跃成为比赛中的英雄。

各公司此前针对体育运动、医疗用途先后开发出了智能服装,最近此类产品的用途也开始向其他领域扩大。东丽与中国大型纤维企业青岛即发集团展开了合作。2016年下半年将在即发集团新设的养老院中,启动让入住老人穿上嵌有hitoe的衣服来管理身体情况的实证实验。东洋纺也打算将COCOMI的用途扩大到工作服及医疗领域。

今后, 各个用途的界限将会消失,各公司将会在数据测量精度、耐用性、穿着舒适性等方面展开竞争。


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