智能穿戴与可持续导向下的服装设计

1. 引言

在可穿戴科技的不断进步下，智能设计已成为重要转型发展的方向。在服装中集成更多的智能时服装产品的主要趋势之一。2024 年全球智能服装市场规模约为 42 亿美元，预计到 2032 年规模将达到 279亿美元 [1]。智能服装具备呼吸、脉搏、血压、心率等生理或生化指标监测功能，能为健康管理和运动健身提供便利。在可持续发展战略的引导下，在产品设计之初既要满足智能穿戴，还要兼具可持续设计[2]。

2. 智能穿戴技术应用

2.1 柔性传感器

智能服装设备可以利用柔性传感器对各项生理或运动指标进行监测。服装作为人体的“第二皮肤”，其柔软、贴体且结构灵活的特性使之成为电子元件的优良载体。柔性织物传感器以织物为衬底，结合导电纤维或薄膜制成，与服装结合后，既保持了服装的轻便和柔软，又能实现实时监测 [3]。在设计传感器布局时，应参考人体结构和运动状态，使传感器能够始终贴合人体表面，保证数据的精确性。黄奕佳等人以人体腰背部肌肉分布为依据放置柔性传感器，起到准确监测腰部姿态的作用[4]。

2.2 功能性面料与人体工学

不同的功能性面料、结构设计影响智能服装的功能设计。考虑到人体和服装的协调性，智能服装对面料的抗菌性、防污性、吸湿排汗性、透气性、弹性要求较高，通过这些面料搭配可以达到温度调节作用，保持身体的干爽，抑制皮肤干燥产生静电问题等，使服装产品具备良好的安全性和舒适性。同时通过合理的结构设计和剪裁，减少服装穿着过程中的不适。在人体曲率幅度较大的地方要留有余量，同时通过立体剪裁塑造更贴合的服装结构，防止进一步扩展了结构设计的多功能性[5]。

3. 可持续导向下的设计策略

3.1 可回收材料选用

可持续导向要求设计师增加可持续材料的比重比例。以先进的工艺对纯棉或纯毛废旧回收面料进行改造，制成再生纺织面料，如再生羊绒纱线。使用回收的珠子、金属和汽车零件等进行服装面料改造，这样既可减少环境污染也可以提升设计价值。利用废旧衣料或者瓶子等进行回收再利用，加工制成环保面料既可减少白色污染，又节省了设计费用与制作成本。

3.2 结构模块化设计

模块化设计以功能为划分依据，将智能服装设备拆分为不同的模块，可自由组合构成不同的产品 [6]。设计师需要对市场客户的潜在需求进行全面的把握和分析，并根据用户的具体需求进行快速设计。模块化设计使产品由可独立使用或重组的小部件构成，通过拉链、纽扣、磁铁等可拆卸连接件实现服装模块的具体款式变化。例如，可以在肩部、袖口或口袋等处设计模块化插片，以适应不同消费者对功能性的需求[7]。

结构模块化设计时考虑产品在生命周期内易于拆卸，服装结构、材料选用、生产工艺等，易于循环再利用和再制造的废旧服装。通过拆卸硬件和单独材料的配件设计等方式减少用水量和废物的产生。这不仅可以使智能服装产品的使用周期更加持久，同时也有一定情感持久性。

4. 当前挑战与未来发展方向

4.1 成本和耐用性问题

智能纺织品材料需在经受多次弯曲、拉伸和洗涤后，还能具备较高的耐用性。当前许多智能服装采用导电纤维和柔性传感器，这些高科技材料造价高昂，耐洗性却相对较差。此外，智能服装的生产过程复杂，传统纺织工艺难以大规模制造，同时维修难度也较高 [8]。

4.2 数据与隐私安全

在大数据、互联网条件下，数据被非法访问或者滥用是用户和监管层面普遍关心的隐私安全问题。在进行智能可穿戴设计时通过传感器采集了大量个人信息，可穿戴设备一旦被黑客入侵容易造成个人隐私泄露和安全问题。目前尚缺相关标准，因此，安全有效地保护数据是智能穿戴服装设计的关键问题。

4.3 电池供应问题

电池寿命和安全性问题直接影响可穿戴设备电池的续航能力。智能服装需要稳定的电池和续航能力以执行多个应用程序并实时传输。但智能服装本身追求轻巧、美观，与传统电池的布置冲突。目前常用的嵌入式电池续航有限，如何实现轻便、高效的服装能源系统是急需解决的技术难点。

4.4 未来发展方向

可穿戴设备与 AI 的深度融合成为一种趋势，智能服装将具有更加智能的交互能力。可穿戴设备能够通过 AI 算法来进行实时健康数据分析和建议，并且帮助穿戴者制定健康训练计划；在材料、能源方面，应避免给穿戴者增加额外负重，便于设备维护和更新，降低续航、使用门槛。

5. 结论

智能穿戴与可持续设计相结合为服装设计提供一个新的契机和挑战。通过柔性传感器、高科技功能性材料、人体工学设计等，可使服装或穿戴装备实现智能化（运动检测、健康监测等）以及多功能性的特点，而通过模块化设计、可回收材料等可极大强化服装可持续性发展。未来，随着人工智能技术的发展、相关标准及产业链的完善，智能可穿戴服装将在健康、体育、时尚等更多领域得到更为广泛的应用，而设计师和工程师则需加强跨学科合作，统筹技术与美学，以满足消费者对服装的舒适度、可持续性等需求。

参考文献

[1]https：//www.databridgemarketresearch.com/zh/reports/globalsmart-clothing-market

[2] 陶 辉 ， 王莹莹 . 可持续服装设计方法与发展研究 [J]. 服装学报 ，2021，6（03）：262-270.

[3] 曾颖怡 ， 许黛芳 ， 曾悦 ， 等 . 柔性织物传感器的研究进展[J]. 山东纺织科技 ，2022，63（02）：53-56.

[4] 黄亦佳 . 跨学科视角下的可穿戴类设计实证研究 [J]. 设计 ，2024， 9（1）： 903-908.

[5] 蒋高明， 陈超余， 陈丽君， 等. 基于光电子技术的智能可穿戴纺织品 [J]. 激光与光电子学进展 ，2023，60（13）：60-72.

[6] 丛洪莲 ， 方蕾妹 ， 姜菲 ， 等 . 基于功能分区的横编防护外 套 模 块 化 设 计 [J]. 纺 织 学 报 ，2025，46（05）：227-235.DOI：10.13475/j.fzxb.20241005301.

[7] 徐滔， 张晓燕. 智能可穿戴技术在服装设计中的应用与挑战[J].服装设计师 ，2024，（04）.