服装物联网-可穿戴设备的新时尚

智能可穿戴设备是指佩戴在身体附近、身体上或身体内部的电子设备，用于提供智能服务，这些服务可以通过使用通信协议集成到更大的智能系统中。通过将智能可穿戴设备集成到服装中，可以开发基于智能服装或物联网（IoT）的服装。这种基于可穿戴设备的服装是替代或补充智能手机和其他便携式连接设备的一个可行选择，它们将成为未来现实世界和数字世界之间的门户。此外，纺织品是理想的可穿戴介质，因为它们的物理属性和柔性电子产品的出现是一个很好的匹配：形状合适，可塑性强，经常与我们的身体紧密接触。

衬衫在身体上的感觉也比腕带或胸带更自然，而且由于其具有更大的表面积，因此能够跟踪额外的生物特征数据。因此，生物特征监测更简单，因为信号在发生的地方被精确地检测到，允许最大程度的解释。例如，从身体四肢接收到的心率信号与从胸部接收到的心率信号相差很大。因此，智能服装能够监控、记录、增强和推动我们的生活，为解决工作安全、个人生产力、老龄化和众包健康等领域的全球社会问题开辟了以前难以想象的潜力。

智能服装互联网简介

物联网使农业、医疗保健、制造业、交通运输、家庭自动化、应急管理、能源、军事和公共安全等各个行业都能利用数据经济。此外，当与虚拟/增强现实、设备间通信、网络物理系统、智能纺织品和人工智能等5G通信网络的进步相结合时，物联网和可穿戴设备可以将人与人、人与机器的通信和互动提升到难以置信的高度。

智能可穿戴设备和智能服装是物理世界和数字世界的纽带，与其他先进技术（智能眼镜）结合使用时，它们有能力改变社会，因为它们在多个行业中被广泛采用并具有变革意义。上述学科为“智能服装互联网”的创新范式奠定了基础，该范式预见了一个智能服装相互交互、与环境交互以及与远程网络服务器交互以提供增强服务的世界。

基于物联网的服装类型

根据各种属性，基于物联网的服装或智能可穿戴设备可分为辅助可穿戴设备、可修补可穿戴设备、纺织可穿戴设备和植入式可穿戴设备。配饰可穿戴设备是经过改装的低功耗小工具，可作为配饰使用，如智能眼镜、智能手表或健身跟踪器。可修补可穿戴设备是一种皮肤可修补的设备，非常薄且灵活。基于纺织品的可穿戴设备利用柔性材料将电子设备融入纺织品中。它们也是与周围环境沟通的功能性纺织系统（它们调整或响应环境变化）。植入式可穿戴设备是一种小型、自供电设备，可安全植入人体。

这些基于物联网的服装还可以根据其在生物体内、身体附近或身体内的位置分为可穿戴式、可穿戴式、电子纺织品和可穿戴式。身上可穿戴设备位于身体上，靠近皮肤，而近身可穿戴设备设计为靠近身体，但无需与身体进行身体接触。同样，体内可穿戴设备也通过手术植入体内。最后，电子纺织品包括电子产品和由布料或纺织品制成的组件。

为基于物联网的服装提供动力

集成到基于物联网的智能服装中的电子设备需要电力。虽然电池被广泛认为是构建电网的最基本、最有效的方法，但超级电容器等替代技术近年来取得了重大进展，达到了相当于铅酸电池的能量密度水平。此外，超级电容器对环境无害，具有快速充电/放电、高功率密度和高耐用性。根据可穿戴设备消耗的能量大小，功率需求会有很大差异。因此，可以根据这些电力需求确定三种不同类型的基于物联网的服装设备：

1.低量程设备。这些设备类似于传统的起搏器或手表，由于其极低的功耗（通常小于100μW），可以使用按钮式电池长时间（数年）工作。

2.中程设备。这些设备的平均使用功率为500兆瓦，这主要是由于使用了无线通信收发器。它们通常在持续传输时存活不到一天（有时只有几个小时），但某些技术（BLE信标）利用睡眠模式或间歇性广播显著延长寿命。因此，这些设备比低量程设备（例如AA或AAA电池）需要更大的电池，因此目前不太适合集成到智能服装中。

3.高量程设备。这类产品包括手机和笔记本电脑等功率高达50瓦的小玩意。它们通常由锂离子电池供电，锂离子电池体积大，能增强服装的强度。

结论

智能可穿戴设备或支持物联网的服装是嵌入服装中的电子设备，设计用于佩戴在身体附近、身体上或身体内，以提供智能服务，可通过使用通信协议连接到更大的智能系统中。智能服装在各个应用领域的广泛使用将需要在功能性、灵活性和能源效率方面取得更多进步。今天的单一用途可穿戴设备（例如，硬电子和辅助移动电话）将被下一波物联网服装和可穿戴设备所取代。