包括AppleWatch、Fitbit和其他生命体征监测器在内的可穿戴电子产品正变得越来越流行。但另一项创新正在进行中：内置电子元件和传感器的可穿戴面料。这些织物可以用来制作衣服来监测我们的生命体征。这些创新将带来哪些机遇和挑战？为什么是可穿戴设备？随着物联网的快速发展，可穿戴设备因其诱人的潜在应用而成为最新的物联网前沿。可穿戴设备的优点包括方便、易用和实时服务。然而，如果我们真的要扩展到我们当前的应用程序之外，还有一些艰巨的设计和开发挑战需要克服。传统医疗可穿戴设备：苹果（Apple）、FitbitWearableIoT分为健康、娱乐、追踪定位、安全四类。到目前为止，Apple和Fitbit等公司已经提供了面向娱乐的可穿戴设备，帮助用户监测他们的体重和活动水平。使医生能够远程监控患者的医疗级可穿戴设备属于第一类。但可穿戴设备可以做得更多。他们还可以为老年人提供紧急护理，监测婴儿，并在临床试验期间帮助收集数据。新的可穿戴设备不那么明显而且更舒适新的可穿戴设备将为用户提供更多选择，而不仅仅是将它们作为手表佩戴，这对于那些不想为他们的可穿戴设备做广告的人来说是个好消息。这是一个加分项。随着物联网设备嵌入戒指、手镯、腰带和眼镜等其他配饰中，可穿戴设备的用途不太明显。将物联网传感器嵌入衬衫、裤子、袜子或鞋子的面料中是侵入性最小的方法。可折叠和拉伸以贴合身体的衣服可以包含收集数据的电子元件。来自与织物接触的皮肤或汗液的数据可能包括穿着者的心率、血压、血糖水平、血氧水平、体温和活动。例如，医疗技术初创公司Rhaeos最近开发了一种可穿戴设备，用于对脑积水患者进行无创监测。此外，可穿戴设备还可用于监控、跟踪和保护消费者最关心的人。SIDS是新父母的噩梦。这是一种相对罕见但很关键的现象。除此之外，原因尚不清楚。大多数（如果不是全部）父母半夜起来检查新生儿的呼吸，这加剧了他们的疲惫和睡眠不足。让婴儿穿上由物联网面料制成的衬衫并通过应用程序跟踪婴儿的呼吸可以帮助父母放松和睡得更好，而不是依赖传统的婴儿监视器。该应用程序会提醒父母呼吸异常或中断。总部位于纽约的初创公司Nanit已经为新生婴儿和他们睡眼惺忪的父母开发了这样一款可穿戴设备。物联网结构还可用于追踪老人、医院病人和儿童。织物中的GPS追踪器可以发送警报，例如，当患有痴呆症的人失踪或青少年没有在预期时间到达目的地时。可穿戴设备还可以用于高风险环境，例如建筑工地或登山探险，在这些环境中必须记录每个人的行踪。由于由物联网织物制成的衣服与身体有很多接触点，因此系统中还可以包含比其他类型的可穿戴设备允许的更多功能。例如，物联网衬衫可以获得额外的血氧和血糖水平数据，而不仅仅是监测用户的心率和活动水平。这样，对用户的观察就会更加全面和准确。设计挑战站在新的前沿无疑令人兴奋，但也充满挑战。除了灵活易用的人机界面外，物联网结构还需要耐寒、精确和自给自足。耐寒性：震动、颠簸、日常磨损；可机洗例如，一旦有人穿上一件由物联网面料制成的衬衫，这件衬衫或任何其他物联网服装都会经历与用户经历的相同的振动、颠簸和日常磨损。因此，织物需要增韧以保持完整性和功能性，尤其是在可机洗的情况下。由于加固IoT设备通常需要在设备周围添加保护材料，因此尚不清楚如何在不影响其灵活性或耐磨性的情况下将此策略应用于IoT结构。准确性：如何确保在数据收集过程中与患者保持一致和统一的接触物联网织物的磨损也会影响其收集数据的准确性。安装更多传感器或不同类型的传感器将有助于确保数据的准确性。使用额外的和不同的传感器，可以交叉引用和支持不同类型的数据。多个传感器还可以延长产品寿命，即使一个或多个传感器停止工作，也可以继续进行数据收集和分析。然而，在织物中嵌入多个传感器会增加设计成本和复杂性。数据收集：传感器需要小型化另一个挑战是如何在不影响织物质地的情况下在织物中包含多个传感器。小型化传感器可能是使其对佩戴者更透明的一种方法。然而，传感器还必须执行以持续收集和传输数据。平衡性能和外形因素的斗争可能会造成开发瓶颈。能源供应：太阳能；获得体温、锻炼，最后，物联网结构所做的一切都需要稳定的电源。IoT结构面临与其他IoT设备相同的问题，即如何尽可能高效，同时消耗尽可能少的能量，同时保持高性能。使用低功耗微控制器单元和睡眠模式是节能的好方法。另一方面，在不更换过期电池的情况下获得可用能源也有助于提高能源效率。关于从身体热量和运动或振动中获取能量，已经进行了大量研究。然而，提高从环境中获取能量并将其提供给织物物联网系统的能力将增加设计、开发和生产的复杂性。未来展望全球老年人口的增加将继续推动对新型可穿戴技术的需求。正如蓝牙配件在珠宝市场上留下了自己的印记一样，可穿戴设备可能会对时尚界的服装行业产生影响。设计物联网结构并扩大其生产规模将非常困难，但没有人能说这不值得。毕竟，这种努力将使织物能够将物联网的力量带入日常生活。这项技术的潜在应用仅受人们想象力的限制。
