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會(huì)照顧人的衣服?智能衣知多少(一)有智能的穿戴式裝置與物聯(lián)網(wǎng)

2019-02-20 08:48 scitechvista

導(dǎo)讀:約十萬(wàn)年前開(kāi)始,當(dāng)人類學(xué)會(huì)用獸皮與樹(shù)葉來(lái)遮蔽身體時(shí),“衣物”就因?yàn)槿说母鞣N需求而不斷地再改變。數(shù)萬(wàn)年前學(xué)會(huì)紡織,得以大量制作衣物。數(shù)千年前開(kāi)始養(yǎng)蠶取絲,編織絲綢,使衣物更舒適。

圖片來(lái)源:https://pixabay.com/photo-1979136/

約十萬(wàn)年前開(kāi)始,當(dāng)人類學(xué)會(huì)用獸皮與樹(shù)葉來(lái)遮蔽身體時(shí),“衣物”就因?yàn)槿说母鞣N需求而不斷地再改變。數(shù)萬(wàn)年前學(xué)會(huì)紡織,得以大量制作衣物。數(shù)千年前開(kāi)始養(yǎng)蠶取絲,編織絲綢,使衣物更舒適。當(dāng)人類文明開(kāi)始高度發(fā)展的時(shí)候,衣物已經(jīng)不只是保護(hù)身體,還有裝飾與象征身份地位的意義在。在當(dāng)代,各地文化造就衣服與飾品琳瑯滿目。

在科技蓬勃發(fā)展的今天,我們第一次能對(duì)身上的服飾賦予智慧。像是讓衣服來(lái)幫我們注意身體健康,讓眼鏡能夠告訴我們街上店家的優(yōu)惠,又或者是讓鞋子來(lái)幫我們管理體重與運(yùn)動(dòng)。以后服飾將不再只是被動(dòng)的穿在身上,它被賦予能夠主動(dòng)的幫助我們解決生活上等疑難雜癥,提升我們的生活質(zhì)量。

聰明的發(fā)明來(lái)自扎實(shí)的科技基礎(chǔ)

要讓服飾變得聰明且具有智慧,首要條件就是要讓它能夠有基本處理信息的能力,所以工程師在服飾上裝上計(jì)算機(jī),當(dāng)然不是像桌面計(jì)算機(jī)這樣大一臺(tái),而是小小的,僅如火柴盒般一樣的大小。歸功于科技的進(jìn)步,這么小一臺(tái)的計(jì)算機(jī),雖然不能像桌面計(jì)算機(jī)或是服務(wù)器有強(qiáng)大的運(yùn)算功能,但基本的信息處理都是沒(méi)有問(wèn)題的,并且這樣的計(jì)算機(jī)還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn),即為省電,所以特別適合裝在隨身帶著走的物品上。此計(jì)算機(jī)因?yàn)槲⑿〔⒐潭ㄔ谔囟ㄎ锲飞?,因此有一個(gè)特別的稱呼─“嵌入式系統(tǒng)”。


1945年的加速度計(jì)。(圖片來(lái)源:http://qringtech.com/wp-content/uploads/2014/01/HistoryOfTheAccelerometer.pdf)1945年的加速度計(jì)。


當(dāng)今的三軸加速度計(jì)。(圖片來(lái)源:https://www.technologyreview.com/s/530166/a-new-chip-could-add-motion-sensing-to-clothing/)當(dāng)今的三軸加速度計(jì)。

能夠讓服飾幫助我們,還需感謝另一項(xiàng)技術(shù)─傳感器的進(jìn)步。在幾十年前,各種能夠采集自然界訊號(hào)的傳感器,準(zhǔn)確性與大小都差強(qiáng)人意,但由于材料與技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)在的傳感器已經(jīng)小到能夠隨身攜帶,不妨礙活動(dòng)了。如:加速度傳感器,早期的加速度傳感器有點(diǎn)像聽(tīng)診器,比巴掌還大,并且只能測(cè)量單方向,現(xiàn)在則比一圓硬幣還小,并能夠測(cè)量空間中各方向的加速度。以及測(cè)量人體皮膚上生物電訊號(hào)的電極貼片,傳統(tǒng)使用凝膠的貼片,只能單次使用并且穿戴不便,現(xiàn)在則能夠使用新的材質(zhì)直接制作在衣服上,只要穿著衣服隨時(shí)能夠測(cè)量。


采用導(dǎo)電纖維的智能衣,搭配專屬的傳感器,能在運(yùn)動(dòng)時(shí)監(jiān)控心跳。(圖片來(lái)源: http://www.aiqsmartclothing.com/product-service/bioman-plus/)采用導(dǎo)電纖維的智能衣,搭配專屬的傳感器,能在運(yùn)動(dòng)時(shí)監(jiān)控心跳。

有了嵌入式系統(tǒng)與傳感器,人體數(shù)據(jù)的收集與處理就不再是難題了,但這樣的裝置往往有個(gè)問(wèn)題,即為─“讓人與機(jī)器溝通的人機(jī)接口”。為何這樣說(shuō)呢?原來(lái)是因?yàn)樵O(shè)計(jì)上通常為了省電與體積之因素,負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)的嵌入式系統(tǒng)并不會(huì)附上屏幕與按鈕,所以用戶往往不能直接閱覽量測(cè)的結(jié)果。幸好現(xiàn)在的通訊系統(tǒng)十分發(fā)達(dá),由嵌入式系統(tǒng)處理完的信息,能夠經(jīng)由Wi-Fi來(lái)傳輸至網(wǎng)絡(luò)上,又或者透過(guò)藍(lán)芽裝置,傳輸?shù)饺耸忠恢У闹悄苄褪謾C(jī)來(lái)觀察量測(cè)結(jié)果。這樣的概念即與時(shí)下最火紅的技術(shù)之一─物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,簡(jiǎn)稱IoT)之概念不謀而合。

正式進(jìn)入應(yīng)用階段的物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)顧名思義就是將萬(wàn)物連結(jié)在一起。為什么要將萬(wàn)物連結(jié)在一起呢?原來(lái),不論是什么物品,都會(huì)帶有自己的一些信息,如:是否正在被使用,或是使用的方式是否正確等…。林林總總的信息如果被收集起來(lái),則能夠讓物品受到更妥當(dāng)?shù)陌才偶氨皇褂谩M瑯拥母拍?,此技術(shù)如果應(yīng)用在工業(yè)上,就能把訂單、生產(chǎn)線、倉(cāng)儲(chǔ)管理與運(yùn)輸做更為妥善的分配與安排,降低不必要的浪費(fèi),因此,物聯(lián)網(wǎng)即可稱作為“工業(yè)4.0”?,F(xiàn)今的物聯(lián)網(wǎng)也與各個(gè)領(lǐng)域如火如荼的展開(kāi)合作,讓各個(gè)領(lǐng)域不僅都能夠享有此便利性并且更加有效率地解決問(wèn)題。

而有智慧的服飾就是物聯(lián)網(wǎng)與穿戴式裝置兩大領(lǐng)域碰撞所產(chǎn)生的火花,讓服飾從此有了新的使命,一方面能幫助人們與世界互動(dòng),一方面能幫助人們觀察自己。例如:有些智能手環(huán)能夠借助收集肌肉的些微振動(dòng),來(lái)分析手部正在做何種動(dòng)作,所以當(dāng)你想要轉(zhuǎn)換頻道或是調(diào)整音量大小聲,則不再需要拿遙控器按按鈕,只需要揮揮手就可以了。而現(xiàn)今許多的智能衣,能夠長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)心律并上傳至云端,除了能掌握自己一天的活動(dòng)量,還能夠拿來(lái)作為醫(yī)療診斷的依據(jù)。所以從眼鏡、耳環(huán)、首飾、衣服到鞋子,每個(gè)配件都能扮演新的角色,人從頭到腳就能成為一個(gè)小型的物聯(lián)網(wǎng)。

來(lái)自人體的限制是當(dāng)前科技最大挑戰(zhàn)

在設(shè)計(jì)一個(gè)新產(chǎn)品的時(shí)候,首先要考慮的就是他的使用情境與對(duì)象。所以對(duì)于設(shè)計(jì)一個(gè)穿戴式的物聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō),首先要考慮的對(duì)象就是人體,而人體精巧而復(fù)雜的運(yùn)作方式,會(huì)限制設(shè)計(jì)的空間。例如:肌電訊號(hào)的測(cè)量,對(duì)于該技術(shù)來(lái)說(shuō),傳感器越密集量測(cè)就越為精準(zhǔn),一家智能衣公司如想設(shè)計(jì)一款紀(jì)錄肌肉運(yùn)動(dòng)的智能衣,就會(huì)面臨到精準(zhǔn)度與成本的拉鋸。加上越多的傳感器也意謂著有越多資料需要被處理與傳輸,這對(duì)于嵌入式系統(tǒng)與傳輸科技也是一大挑戰(zhàn)。

無(wú)可避免的沖擊

智能穿戴式裝置對(duì)人類來(lái)說(shuō),是一個(gè)全新的媒介,不論是向內(nèi)到身體狀況或向外與世界溝通,都給予了新的可能性。并且不只是可能性,智能穿戴式式裝置亦是一個(gè)尚在發(fā)展中的商機(jī),根據(jù)BCC Research,穿戴式運(yùn)算在2017年的市場(chǎng)價(jià)值就有197億美元,而預(yù)估到了2023年,整體市場(chǎng)會(huì)達(dá)到823億美元。這也意味著將有大量的智能穿戴式裝置進(jìn)入你我的生活之中,改善生活質(zhì)量。甚至是后續(xù)基于智能穿戴式裝置的服務(wù)也是值得期待的。