
“市场还没做起来,却已经是一片红海了。”
这是业界对近年来热火朝天的可穿戴产业的担忧。
IDC最近的数据显示,
2016年第三季度全球智能手表只卖出了270 万只,
比去年同期的560万只下降了50%左右,
已连续第二个季度下跌。
虽然可穿戴设备市场仍有希望迎来销量高峰,
但苹果手表和可穿戴设备整体的不温不火,
难免让人疑虑重重。

当可“戴”的设备遭遇骨感现实、陷入同质化竞争的尴尬境地时,无需额外增加穿着、更易于准确掌握人体数据的智能服装自然成为众望所归,被看作是推动可穿戴设备继续向前迈进的载体。有人将2016年形容为可穿戴产业的转折年,认为可穿戴从无序进入到有序,从百花齐放到垂直深入,从概念大于现实到概念与现实同步。
全球同步 可穿戴初级阶段
上世纪60年代,美国麻省理工学院媒体实验室提出了智能穿戴的创新技术,但直到2000年后,这项技术才真正成长起来。2012年,谷歌眼镜的问世开启了智能穿戴元年,其后各种可穿戴设备开始大量涌现。
可以说,智能穿戴是典型的从0到1的产业,过去几年无论从产业思考、产业形态、产业技术、消费者认知等方面看都处于探索阶段。从各类数据资料可以发现,在可穿戴技术及产业方面,世界均处于发展的初级阶段,而中国与美国等发达国家处于同一水平。
根据中国科学院文献情报中心专家提供的截至2015年的数据,全球共有37个国家在智能穿戴设备技术领域进行了专利申请,其中美国排名第一位,申请专利2134件,占总申请量的57%;其次是中国,专利申请占总量的20%;然后是韩国和日本,分别占8%和7%。从整体分布上看,排名前4位的美国、中国、韩国和日本专利申请已占全球专利申请总量的92%,该领域的关键技术均掌握在这些地区。

此外,美国、中国、韩国属于技术输出国,其专利市场占比小于技术来源占比,说明这些国家不仅掌握着核心技术,还将市场布局扩展到了全球其他地区。欧洲、中国台湾、澳大利亚、加拿大等国家和地区在该技术领域发展较为缓慢。

从纺织工业“十三五”科技进步纲要的内容也可以看出,可穿戴的智能纺织品服装技术“十三五”期间将处于基础研究、小试和中试的阶段,也显示出产业处于初级阶段的特征。纲要中指出,“研究智能纺织材料多重结构设计和调控机理,开发可穿戴柔性电子元件,加快研发智能纺织品。2020年,突破柔性导电纺织材料关键技术,建立示范生产线。”而目前超级电容、传感器等电子元器件新进展,也几乎都是高校和科研院所层面主导的科研创新(本栏目第二篇详细介绍最新技术进展)。
用纺织技术实现电子元件柔性化
世界智能纺织专家、香港理工大学纺织与制衣学系陶肖明教授认为,相对其它形态的可穿戴设备而言,服装是更容易让消费者接受的一种可穿戴设备的表现形态。
从目前面世的终端产品来看,智能服装主要分为几大类:一类为了健康——如智能运动服市场中颇有名气的Athos 采用了 EMG(肌电图)技术,将超微型的传感器集成在运动服纤维中,主要区域集中在前胸、手臂、臀部及大腿部分,监测这些身体上主要的肌肉群;Aerochromics衣服主要是通过监测空气中一氧化碳浓度、粉尘以及放射性材料来判断空气是否已经被污染;还有阿迪达斯Hotpants充电保温运动裤;维多利亚的秘密推出的集成心率带功能的运动文胸Incredible;Sensoria 公司的智能袜子帮助监测脚底的压力部分,从而改进步行或跑步姿态,等等;一类为了美观——如Cute Circuit能通过心情变图案与颜色的衣服等;还有一类为了便捷——GO Utility Vest太阳能夹克等。
但综合来看,这些面世的产品,更多只是完成了第一步——感知功能,对于更重要的第二步——反馈功能还难以企及。
所谓智能服装,通常是指具有感知和反馈双重功能的服装,目前主要通过两类方式实现:一类是运用智能服装材料,包括形状记忆材料、相变材料、变色材料和刺激——反应水凝胶等;另一类是将传感技术、微电子技术和信息技术引入人们日常穿着的服装中,包括应用导电材料、柔性传感器、低功耗芯片技术、低功耗无线通信技术和电子电源等。
其中,微电子元件和纺织品的结合有3种技术:一是模块化技术,将电子元件作为纺织品的附件,电子元件和纺织品的功能各自独立,比如以上提到的太阳能夹克;二是嵌入式技术,电子元件被按合到纺织品的某一部分织物中,比如附加在织物上通过导电纱线连接的电路板,基于织物的柔性传感器、整合电路等;三是基于纤维的技术,部分或所有必须的电子元件及传感器直接由纤维和织物构成。
无论何种技术水平,电子信息智能纺织品的关键技术在于电子元件的微小型化及柔性化。其中,电子元件的微小型化属于电子技术范畴,而柔性化则大多需要通过纺织技术来达到。从以上提到的面世的智能服装来看,还难以达到电子元件微小型化和柔性化的程度。目前研究报道研究的柔性化电子器件主要有织物传感器、织物电极、可传输信号的导电纤维或纱线、织物线路板、柔性显示器等。一些亟待解决的共性问题包括能源供应、柔性集成电路、电子部件的耐水洗和耐汗渍等性能以及各接口的稳定性问题等。
虽然前路漫漫,但巨大的市场空间仍然令世界对智能服装趋之若鹜。世界可穿戴技术领域专利拥有量和市场占有量均为第一的美国,于2016年4月1日宣布成立国家制造创新网络中第八家制造创新机构——革命性纤维与织物制造创新机构(RFT-IMI),该机构由美国国防部牵头组建,预计将获得超过3.25亿美元的初始公私联合资金投入。据了解,这个计划的关键技术部分是将各种各样的微型半导体和传感器嵌入织物中,使其可看可听、可感知交流、存储能量、调节温度、监测健康等。
Gartner报告预测,智能服装将从2013年、2014年出货量几近为零的冰冻状态跃升到2016年预计的2600万件,成为智能穿戴领域出货量最大的品类之一。目前的智能服装已经实现了“通讯”和“个体监测”。未来,在核心算法、核心数据分析以及综合信息处理技术的帮助下,智能服装有可能为群体行为的研究做出贡献,广泛应用于医疗、健康、运动领域、消费市场和工业市场。

下期预告:智能服饰突破电能与感应的九项新技术


