孫超，徐晉辰，張瑜浩

智能體感襪的設(shè)計(jì)與研究

孫超，徐晉辰，張瑜浩

（上海市浦東新區(qū)上海健康醫(yī)學(xué)院，上海 201318）

近年來，隨著社會(huì)老齡化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，兒童走丟失蹤率上升，并且人民對(duì)生命體征日常監(jiān)測(cè)的需求日益增長，因此，研發(fā)了一款智能體感襪，其直接關(guān)系到每個(gè)家庭的幸福生活指數(shù)。這款智能體感襪主要針對(duì)人體生命體征（心率、血壓、呼吸率、肌電等）有檢測(cè)和響應(yīng)功能。針對(duì)智能體感襪的研究思路與方法、關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐難點(diǎn)、研究成果和就業(yè)前景做了詳細(xì)介紹，分析并探討了研發(fā)智能體感襪的主要問題及策略。

體感襪；肌電；社會(huì)老齡化；心率

1 緒論

1.1 研究背景

近年來隨著社會(huì)發(fā)展，老齡化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，這意味著老人會(huì)占社會(huì)群體很大的一部分，所以他們的身體健康、人身安全很需要得到保障，老年人發(fā)病率高，多為高血壓、糖尿病、心腦血管等疾病，生活不能自理的人數(shù)比例大，而且容易走丟失蹤?；诖耍瑸榱四茏畲笙薅鹊亟档屠先松眢w出現(xiàn)不適時(shí)沒能夠及時(shí)就醫(yī)的風(fēng)險(xiǎn)，研發(fā)出了智能體感襪。同時(shí)希望所研發(fā)出的這個(gè)產(chǎn)品能適用于解決老人和小孩可能出現(xiàn)走丟或失蹤的情況，這樣可以減少國家社會(huì)和家庭的負(fù)擔(dān)，而且能促使社會(huì)更加穩(wěn)定和諧，提高每個(gè)家庭的幸福生活指數(shù)。另外，在目前的形勢(shì)下智能紡織品主要對(duì)人體生命體征（心率、血壓、呼吸速率、肌電等）或人體周圍環(huán)境（體溫、體表濕度、空氣質(zhì)量等）進(jìn)行監(jiān)測(cè)、響應(yīng)，也因此，嬰兒、老人等弱勢(shì)群體成為智能監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的應(yīng)用突破點(diǎn)。

1.2 國內(nèi)外研究相關(guān)狀況

國外研發(fā)人員通過在襪子中植入多個(gè)微型傳感器，然后實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每只腳5個(gè)關(guān)鍵穴位（涌泉穴、水泉穴、然谷穴、復(fù)溜穴、大都穴）位置的溫度，幫助糖尿病患者監(jiān)測(cè)足部潰瘍的形成。這是因?yàn)檠装Y發(fā)生會(huì)引起糖尿病患者足部部分區(qū)域溫度升高，通過對(duì)腳底發(fā)熱情況上下限度的實(shí)時(shí)預(yù)警，就可以起到潰瘍預(yù)警的作用。然而，數(shù)據(jù)采集仍然是最大的挑戰(zhàn)，各廠家爭相開發(fā)極低功耗、韌性、印刷式電子元器件，以加速催生能夠不斷監(jiān)測(cè)使用者健康狀況并能以人體設(shè)備動(dòng)態(tài)平衡式方法實(shí)時(shí)采集人體數(shù)據(jù)的設(shè)備。

在2020年IEDM發(fā)表的多篇論文中，就提及了韌性與印刷式元器件技術(shù)；所提出的方案中包括高性能的柔性CMOS電路與傳感器、省電多模式生物感測(cè)技術(shù)，以及RFID與醫(yī)療貼片應(yīng)用之柔性金屬氧化物薄膜晶體管電路。其中一個(gè)團(tuán)隊(duì)所發(fā)表的題為《可穿戴式汗液生物傳感器》論文特別出色，因?yàn)樵搱F(tuán)隊(duì)探討了“以廣泛的汗液生物標(biāo)記頻譜監(jiān)測(cè)人體”。新開發(fā)可穿戴式汗液生物傳感器的問世解決了傳感襪的很大難題。此外，還分享了該系統(tǒng)能進(jìn)行多工人體量測(cè)的信號(hào)輸送、處理與無線連接的路徑；最終收集到的信息將會(huì)以無線方式傳輸?shù)绞謾C(jī)，但這之中沒有開發(fā)必備的信號(hào)處理芯片，只是在韌性電路板上采用現(xiàn)成的微控制器以及其他元件。另外一款汗液傳感器是由美國加州大學(xué)伯克利分校的一個(gè)研究小組研發(fā)的，可以通過測(cè)量汗液中的電解質(zhì)和各種代謝物以及皮膚表面溫度，來分析用戶當(dāng)前的身體狀況。從目前官方的介紹資料來看，這款汗液傳感器體積稍顯龐大，需要配合發(fā)帶或者腕帶使用。未來，研發(fā)團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將這款設(shè)備縮小到正常芯片大小，小到能夠添加到智能手表或者腕帶中。目前采用的現(xiàn)成藍(lán)牙低功耗芯片與微控制器，都稍顯“大材小用”，未來應(yīng)會(huì)演變成定制化單芯片，還在不斷完善中。

1.3 主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新

智能體感襪可以通過老人和小孩的腳底，實(shí)時(shí)記錄他們的心率、血氧飽和度，查看是否超過正常人體水平，襪子裝有尼龍搭扣，將心率血氧儀傳感器貼在腳底，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)記錄檢測(cè)人體的血壓、心率。如果需要查看，只需要通過手機(jī)APP即可讀取所需的數(shù)據(jù)。如果生命體征超出正常水平，手機(jī)APP會(huì)馬上發(fā)出報(bào)警示意信號(hào)，并且?guī)в信浜霞~扣電池的壓力傳感器，通過人體對(duì)襪子產(chǎn)生的壓力改變電阻的大小，傳遞到壓力感應(yīng)器中，一旦出現(xiàn)走動(dòng)情況，信號(hào)也會(huì)傳遞到手機(jī)APP中。另外，便攜、方便更換，元器件、傳感器較多，體積較小，需要盡量整合元器件，它所占的空間小。并且，需要將元件固定好，以防損壞。

1.4 研究意義

體感襪能與人的運(yùn)動(dòng)行為習(xí)慣相互協(xié)調(diào)；體感襪能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腳部溫度，由于糖尿病患者足部對(duì)溫度的敏感度減弱了很多，這就意味著患者以及家人他們根本不可能知道足部潰瘍形成的時(shí)間；體感襪的防水抗壓限度需要符合實(shí)際生活的要求；利用壓電效應(yīng)，走路時(shí)踩踏產(chǎn)生的能量，甚至機(jī)械振動(dòng)、噪聲產(chǎn)生的能量都可以被采集起來轉(zhuǎn)化為電能。

2 研究思路與方法

2.1 理論基礎(chǔ)

從元器件方面考慮，要確保體感襪能與人的運(yùn)動(dòng)行為習(xí)慣能夠相互協(xié)調(diào)，并且可以及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，而且考慮到遇到意外情況時(shí)，防水程度和受壓度的承受上下限，需滿足3種要求的穿戴：穩(wěn)固穿戴、均衡穿戴、舒適穿戴。此外，需要做好襪子的材料制成和成本預(yù)算。在這之中，電阻與電路的搭配連接以及壓力傳感器的敏感度和超低功耗、韌性、印刷元器件的嵌入與無感式接觸，能持續(xù)監(jiān)測(cè)使用者健康狀況，并且以非侵入式綠色創(chuàng)新方法即時(shí)獲取人體信息的設(shè)備，呵護(hù)人體腳部以及上肢與下肢的健康。貼合度檢測(cè)方面，通過襪子體感貼合度測(cè)試來幫助使用者選出合適的尺寸，令智能體感襪與腳部緊密貼合，不僅抗壓防水感應(yīng)身體各項(xiàng)體征的性能出色，而且更能營造沉浸式無縫貼合的感受。襪子需要緊密貼合人體，所以需要一種極精細(xì)的材質(zhì)。

2.2 研究思路

想讓這款襪子采用半襪半帶的設(shè)計(jì)，用尼龍搭扣將傳感器輕輕貼在腳底，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)和具有較高的貼合度。接下來考慮給襪子進(jìn)行無線快充以及電池與電路的設(shè)計(jì)。

目前查到的市場(chǎng)資料顯示，微型儲(chǔ)能單元可使用一款超微型電池產(chǎn)品，厚度僅僅為0.18 mm，而且這款微型電池相比于紐扣鋰電池、印刷電池及其他類似體積的薄膜型電池蓄電能力更強(qiáng)，同時(shí)，還有許多其他電池所不具備的優(yōu)點(diǎn)，這款電池內(nèi)部不含液態(tài)或有機(jī)聚合物電解質(zhì)，全部使用固態(tài)化學(xué)原料。它的包裝極其小巧精致，最小的一款面積僅 26.8 mm×13.9 mm，基本上只有半張郵票的大小，厚度也和郵票差不多，可以毫無壓力緊密地嵌入電路板中?？紤]到人的足部各部分弧度較大，所以使用柔性電路板，它具有配線密度高、質(zhì)量輕、厚度薄、彎折性好的特點(diǎn)，在柔性電路中，采用了由不銹鋼或者鋁材所制成的剛性元件，它們能夠增加穩(wěn)定性，為元器件和導(dǎo)線的安裝提供穩(wěn)固的連接和支撐，并實(shí)現(xiàn)壓力的釋放。

因?yàn)檫@是非常精密的裝配設(shè)備，所以元器件間的連線會(huì)減少，從而提升了可靠性；可以增加接線層，提升設(shè)計(jì)的彈性與韌性；也可增加電路阻抗，形成高速傳輸電路；可安裝金屬芯層，滿足特殊隔熱等需求。此外，這款電路安裝方便、可靠性高，采用一種黏接劑將剛性元件與柔性電路連接在一起。關(guān)于無線充電的底座，想要實(shí)現(xiàn)簡約、精致、靈活的硅膠設(shè)計(jì)，應(yīng)采用雙線圈設(shè)計(jì)，并內(nèi)置散裝裝置，來實(shí)現(xiàn)襪子的透氣性與傳感器的和諧平衡。筆者們已經(jīng)給電路預(yù)設(shè)了過壓保護(hù)、過流保護(hù)、溫度保護(hù)三重防護(hù)措施，可以廣泛兼容，出于對(duì)預(yù)警提示的考慮，研發(fā)出了一款手機(jī)APP，通過襪子的傳感器來進(jìn)行藍(lán)牙連接，購買者在使用時(shí)，只需查看無線快充底座或者APP，就可以隨時(shí)讀取數(shù)據(jù)以及人體的外置信息。如果生命體征超出預(yù)設(shè)的安全范圍，底座和APP就會(huì)發(fā)出噪聲和紅色閃光，提醒看護(hù)者。襪子可以通過底座迅速充電，底座離人體的最遠(yuǎn)距離為30 m?；诔凸摹⑷嵝?、印刷電子元件等，催生了能持續(xù)監(jiān)測(cè)使用者健康狀況、以非侵入式方法即時(shí)獲取人體信息的設(shè)備。

2.3 可行性說明

對(duì)襪子的整體性構(gòu)思為：從電池電路、襪子材質(zhì)、手機(jī)APP與藍(lán)牙連接、內(nèi)置傳感器與人體協(xié)調(diào)的關(guān)系、襪子穿戴舒適感與緊密貼合的平衡，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體體征的監(jiān)測(cè)和預(yù)警，而且使用了綠色創(chuàng)新技術(shù)，材質(zhì)環(huán)保和對(duì)人體無害，實(shí)現(xiàn)人體與襪子交互的安全性、緊密性，在保證人體舒適感的前提下，安全健康地監(jiān)測(cè)人體生命狀態(tài)。智能襪子從整體結(jié)構(gòu)來講是一款針織襪，但不是用線構(gòu)成的，而是用軟織物傳感器編織而成。這些傳感器貼合腳部，可精確地記錄身體狀態(tài)數(shù)據(jù)以及感應(yīng)人體的移動(dòng)狀況，方便用戶對(duì)自己的身體狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。這款智能體感襪不同于傳統(tǒng)的可穿戴設(shè)備，這是一種新型的傳感器，可對(duì)人類的生命體征進(jìn)行收集，是一種探測(cè)更精準(zhǔn)、更具備洞察力的觀察手段。

3 關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐難點(diǎn)

3.1 關(guān)鍵技術(shù)

3.1.1 針織層及貼膚部分

襪子穿著過程中，不耐磨的天然纖維（棉或竹纖維）首先被磨斷，合成纖維耐磨性好，不易斷裂。被磨斷的天然纖維纏繞在合成纖維上，形成小球，這就是起球現(xiàn)象。如果襪子完全是由合成纖維制成，則不會(huì)有纖維斷裂，是不會(huì)起球的，但是不吸濕透汗，極易臭腳；襪子如果完全是由天然纖維制成，則不會(huì)起球，纖維不會(huì)磨斷、起毛，不會(huì)出現(xiàn)小球，吸濕透汗好，不臭腳，但沒有彈性、不耐穿，成本高，所以，通常實(shí)現(xiàn)不起球的主要方式為使成分配比合理，一般襪子的天然纖維含量在80%以上抗起球性就很好，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)吸濕透汗的功能。

3.1.2 微型電路

考慮到人的足部各部分弧度較大，使用了柔性電路板。柔性電路（FPC）是20世紀(jì)70年代美國為發(fā)展航天火箭技術(shù)而產(chǎn)生的，是以聚脂薄膜或聚酰亞胺為基材制成的一種具有高度可靠性、絕佳曲撓性的印刷電路，通過在可彎曲的輕薄塑料片上嵌入電路設(shè)計(jì)，在窄小和有限空間中堆嵌大量精密元件，從而形成可彎曲的撓性電路。此種電路可隨意彎曲，折疊質(zhì)量輕、體積小、散熱性好、安裝方便，沖破了傳統(tǒng)的互聯(lián)技術(shù)瓶頸。在柔性電路的結(jié)構(gòu)中，組成的材料是絕緣薄膜、導(dǎo)體和黏接劑。

3.1.3 傳感器

關(guān)于傳感器筆者們首先想到的是來自斯坦福大學(xué)的一種全新的可穿戴傳感器，它可以提高心臟監(jiān)測(cè)的精確度以及實(shí)用性。據(jù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、化學(xué)工程教授ZHENAN介紹，這種紙片一樣薄、與郵票一樣大的傳感器是由幾種靈活的有機(jī)材料打造而成，使用者只需要把它粘在膠帶上然后貼到手腕上即可測(cè)試脈搏。筆者們?cè)O(shè)想，既然可以像創(chuàng)可貼一樣使用，則也可應(yīng)用襪子上?？紤]到老人和兒童是否下床，采用了電阻應(yīng)變式傳感器，當(dāng)使用者的足底壓力超過一定限度，即可觸發(fā)警戒。但幾乎是同一時(shí)間，出現(xiàn)了另一種傳感器，它來自美國加州大學(xué)伯克利分校，JAVEY的團(tuán)隊(duì)所發(fā)表的題為《可穿戴式汗液生物傳感器》論文引起了人們的注意，因?yàn)樵搱F(tuán)隊(duì)探討了“以廣泛的汗液生物標(biāo)記頻譜監(jiān)測(cè)人體”。新開發(fā)可穿戴式汗液生物傳感器的問世解決了體感襪的相關(guān)問題。另外一款汗液傳感器可通過測(cè)量汗液中的電解質(zhì)和各種代謝物以及皮膚表面溫度，來分析用戶當(dāng)前的身體狀況。

3.1.4 電池

電池方面，最初關(guān)注的是微型核電池，這個(gè)思路最早是在1999年被提出來的，原理為：當(dāng)放射性物質(zhì)衰變時(shí)，就能夠釋放出帶電粒子。如果在這其中采取一定的特殊放法，就能夠把帶電粒子馴服歸攏起來，形成電流。依照這個(gè)發(fā)現(xiàn)和放電原理，發(fā)明了大型的核電池，用于工業(yè)和航天業(yè)。遺憾的是，核電池必須裝有一個(gè)收集帶電粒子的固體半導(dǎo)體，但由于輻射的作用，固體半導(dǎo)體很快就會(huì)受損，而為了降低受損程度，核電池就必須做得足夠大。正因?yàn)楹穗姵刈冃『茈y，所以它就很難在小型或微型電子設(shè)備上派上用場(chǎng)。但近幾年情況有了轉(zhuǎn)機(jī)，當(dāng)把核電池內(nèi)易受損的固體半導(dǎo)體換成不易受損的液體半導(dǎo)體時(shí)，不但能完成收集帶電粒子的使命，而且還可以大幅度“瘦身”。按照新思路研發(fā)出的圓形核電池直徑1.95 cm，厚1.55 mm，僅僅比1美分硬幣大一點(diǎn)點(diǎn)，但其電力卻是普通化學(xué)電池的100萬倍。但后來了解到這種電池目前還在試驗(yàn)階段，其中所用的同位素氚價(jià)格懸殊，所以放棄了該方案。之后考慮了美國賓夕法尼亞州立大學(xué)研發(fā)出的新型換能器，可以采集人體低頻運(yùn)動(dòng)的能量，為智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、平板電腦等電子設(shè)備供電。美國范德堡大學(xué)開發(fā)的新型超薄能量采集系統(tǒng)，即使受到極低頻率的人體運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的彎曲或按壓，也可以產(chǎn)生少量電力。有了這種換能器，就可以根據(jù)壓電反應(yīng)使體感襪本身保持“自給自足”的狀態(tài)。

3.2 實(shí)踐難點(diǎn)

實(shí)踐難點(diǎn)具體分為以下幾方面：①從硬件考慮，應(yīng)確保體感襪能與人的運(yùn)動(dòng)行為習(xí)慣相互協(xié)調(diào)，能及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。此外，應(yīng)考慮防水程度和受壓度的最大限度、襪子的材料成本、電阻與電路的連接、壓力傳感器的敏感度；襪子需要及時(shí)快速充電的底座。②從適應(yīng)人體體征方面考慮。體感襪需要能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腳部溫度，由于糖尿病患者足部對(duì)溫度的敏感度減弱了很多，這就代表著患者以及家人根本不可能了解足部潰瘍形成的時(shí)間。如果一旦這種潰瘍形成并且受到嚴(yán)重感染，鑒于糖尿病患者的特殊體質(zhì)，嚴(yán)重的情況下可能隨時(shí)需要截肢，否則就會(huì)威脅生命安全。體感襪的防水抗壓限度需要符合實(shí)際生活的要求，在實(shí)際生活中可能會(huì)碰到很多未知的情況，比如下雨下雪會(huì)積水的天氣，需要考慮到體感襪的防水抗壓能力。需要注意的是，汗液分析并不是新概念，已經(jīng)有各種汗液生物標(biāo)記被開發(fā)，用以定義人體健康狀況。比如，在運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域，人們通常會(huì)以汗液分析來進(jìn)行藥物檢測(cè)，汗液氯化物檢測(cè)已經(jīng)是囊腫性纖維化的標(biāo)準(zhǔn)診斷程序。有外國專家表示，可穿戴式生物傳感器已經(jīng)被應(yīng)用于室內(nèi)或戶外的人體活動(dòng)中，分析新陳代謝、電解質(zhì)與重金屬等廣泛的汗液成分?！昂挂褐械拟c離子與鉀若過量損失，將導(dǎo)致低鈉血癥、低鉀血癥（hypokalemia）、肌肉痙攣或脫水?！逼渌l(fā)現(xiàn)還包括，汗液中的乙醇與葡萄糖據(jù)說在新陳代謝上與血液中的乙醇與葡萄糖相關(guān)，而汗液乳酸（lactate）可以被潛在視為壓力性缺血（pressure ischemia）的敏感性標(biāo)記。但今日的汗液分析仍是得將檢體收集起來送到實(shí)驗(yàn)室去才能進(jìn)行。③外部連接設(shè)備。走路時(shí)踩踏產(chǎn)生的能量，甚至機(jī)械振動(dòng)、噪聲產(chǎn)生的能量都可以被采集起來轉(zhuǎn)化為電能，這是一種壓電效應(yīng)（piezoelectric effect），簡單說是指對(duì)壓電材料施加壓力，便會(huì)使其產(chǎn)生電位差（正壓電效應(yīng)）；反之施加電壓，則產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力（逆壓電效應(yīng)）。從能量角度說，在某些材料中，存在機(jī)械能與電能的互換現(xiàn)象。壓電材料因機(jī)械形變產(chǎn)生電場(chǎng)，也可因電場(chǎng)作用產(chǎn)生機(jī)械形變。

4 研究成果和就業(yè)前景

4.1 研究最終目標(biāo)

隨著21世紀(jì)科技發(fā)展腳步的加快和創(chuàng)新，人們對(duì)生活水平要求的提高，科技逐漸步入了人們的生活，提高了生活的質(zhì)量，傳遞信息、出行、生產(chǎn)等各方面等嘗到了科學(xué)技術(shù)發(fā)展的甜頭，人們逐漸接受科學(xué)技術(shù)，從而也推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。研究成果緊跟著時(shí)代的腳步，結(jié)合了科學(xué)技術(shù)和平時(shí)的服裝穿著，避免了身上額外負(fù)擔(dān)的同時(shí)，也能夠?qū)崟r(shí)記錄下穿戴者的個(gè)人體征?？梢哉f，智能體感襪是應(yīng)時(shí)而生，作為當(dāng)代的產(chǎn)物來說，首創(chuàng)先河，加快推動(dòng)了科技的發(fā)展，具有劃時(shí)代的意義。

智能體感襪項(xiàng)目的目標(biāo)在于讓人們關(guān)注自己身體的健康情況，疲于工作的同時(shí)，對(duì)自己身體有一個(gè)全面認(rèn)識(shí)。通過采用特殊設(shè)計(jì)，將脈搏血氧儀傳感器貼在襪子的側(cè)邊，從而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)功能，通過連接手機(jī)APP可以隨時(shí)讀取數(shù)據(jù)。如果生命體征超出安全范圍，APP會(huì)發(fā)出紅色警告和閃光，出于對(duì)老人和嬰兒健康的考慮，這款智能體感襪主要對(duì)人體生命體征（心率、血壓、呼吸率、肌電等）有檢測(cè)和響應(yīng)作用，通過人體的腳底實(shí)時(shí)記錄心率和血氧濃度，防患于未然。

比如，當(dāng)人們快要中暑或受傷失血過多等導(dǎo)致人體體征下降或產(chǎn)生異常時(shí)，該設(shè)備可發(fā)出紅色警報(bào)和閃光，可以及時(shí)實(shí)施一些自救或提早進(jìn)行醫(yī)學(xué)救治，進(jìn)而避免出現(xiàn)嚴(yán)重的情況和造成二次傷害。這項(xiàng)成果對(duì)于每一個(gè)人可以說都是一個(gè)保險(xiǎn)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并盡快處理，身體健康永遠(yuǎn)是第一要素。智能體感襪項(xiàng)目著重針對(duì)的人群為老人和兒童，對(duì)于年輕人來說，抵抗力較強(qiáng)，而對(duì)于老人和兒童來說，稍不留神便可能會(huì)釀下大錯(cuò)。在快節(jié)奏的社會(huì)中，年輕人都忙碌于職場(chǎng)和各自的事業(yè)中，對(duì)老人和小孩的照顧也是少之又少，缺乏關(guān)照，對(duì)他們的健康一無所知，這是最致命的。一些新聞中老人因年事已高，找不到回家的路；一些小孩一個(gè)人在家沒人看管，釀成慘劇。而這項(xiàng)研究就是針對(duì)這些情況，有了智能體感襪的老人和小孩，他們的人體生命體征會(huì)如實(shí)反映到手機(jī)APP上，年輕人在上班時(shí)也能通過手機(jī)了解家人的情況，可以及時(shí)采取措施，找回失蹤的老人和臨近危險(xiǎn)的小孩。同 時(shí)，對(duì)于那些照顧老人的護(hù)工人員來說，這項(xiàng)技術(shù)也可以為他們提供準(zhǔn)確的方向去照顧那些不能自理的老人，進(jìn)一步為護(hù)工人員分擔(dān)相應(yīng)的工作壓力。智能體感襪增強(qiáng)了人們對(duì)健康的重視程度，減少了人們肩上的負(fù)擔(dān)，為社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展起到了顯著作用。智能體感襪作為一個(gè)新科技，其最終目標(biāo)不單單針對(duì)一些小眾家庭，它要走向世界，去面向更多的人，讓社會(huì)接受，讓更多人能夠從中得到便利，從而促進(jìn)社會(huì)的和諧發(fā)展。

4.2 應(yīng)用前景

目前該設(shè)備的功能還不是很全面，這只是一個(gè)開始，仍可以更深入地研究，智能體感襪還有許多可以改進(jìn)的地方，如可以提升功能性、舒適性、特殊情況反映的及時(shí)性等。智能體感襪的前景是不可估計(jì)的，智能體感襪的出現(xiàn)重新定義了襪子，在這之前襪子還只是一個(gè)簡單的穿著物，科技的發(fā)展給他帶來的不只是外觀的變化，帶來的是從內(nèi)而外的改變，更與人類生活息息相關(guān)。智能手機(jī)取代了手機(jī)，智能體感襪或?qū)⒊蔀榈诙€(gè)“智能手機(jī)”迅速改變?nèi)藗兊纳?。?dāng)然，所有東西都具有兩面性，它帶來便利的同時(shí)也帶來不少負(fù)面影響，一旦將智能體感襪普及于大眾，資源的消耗量會(huì)是一個(gè)巨大的數(shù)字，為了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而向大自然無限索取，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能受到損害，進(jìn)而危害人類的利益，威脅人類的生存和發(fā)展。在這方面筆者們會(huì)深入研究，研制出最環(huán)保、最舒適的材料來改善其制作，達(dá)到符合所有人預(yù)期的成果。對(duì)于智能體感襪來說，前方的道路依舊是未知的，還有很多地方可以開發(fā)，研究更新的技術(shù)，融合更多的功能，完善安全措施，是筆者們現(xiàn)階段的首要任務(wù)，也是今后長久的作業(yè)。

對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)，筆者們會(huì)在體感襪之后研制出更多科技作用于其他事物，將體感襪上的技術(shù)運(yùn)用于其他事物，不斷完善、改良，為人們的生活創(chuàng)造更多便利，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)為人類創(chuàng)造了巨大的物質(zhì)財(cái)富和精神財(cái)富。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來，科學(xué)技術(shù)發(fā)展永無止境及其無限的創(chuàng)造力，必定還會(huì)繼續(xù)為人類文明作出更加巨大的貢獻(xiàn)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識(shí)體系的不斷龐大，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日益社會(huì)化、體系化和復(fù)雜化。在世界這個(gè)大的市場(chǎng)上，智能體感襪將會(huì)占據(jù)一個(gè)很高的席位，讓大眾都受益，筆者們始終相信這會(huì)是一個(gè)新的開始，這會(huì)是這個(gè)時(shí)代的領(lǐng)路人。

研究成果在成功之后，會(huì)選擇數(shù)名志愿者做體驗(yàn)調(diào)查，得到實(shí)際數(shù)據(jù)，查詢?nèi)粘９ぷ?、運(yùn)動(dòng)過程中各項(xiàng)指標(biāo)的變化幅度，根據(jù)個(gè)人的不同數(shù)據(jù)累計(jì)統(tǒng)計(jì)具體的數(shù)值范圍，根據(jù)數(shù)據(jù)再進(jìn)行下一個(gè)階段的研究，將數(shù)據(jù)堆疊統(tǒng)計(jì)，結(jié)合每個(gè)人身體癥狀產(chǎn)生的問題，找出問題的最有效解決方式，第一時(shí)間通知給穿戴者。經(jīng)過重重檢查，完善整個(gè)智能體感襪之后再步入世界市場(chǎng)，邁入人們的生活。

［1］蘇山.新能源基礎(chǔ)知識(shí)入門［M］.北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，2013.

［2］徐堅(jiān).高分子材料與工程［M］.北京：科學(xué)出版社，2008.

［3］李淑娟.科技創(chuàng)新在我國社會(huì)主義現(xiàn)代化中的作用［J］.魅力中國，2009（35）：13-14.

［4］姜樹民，于睿.急診常見疾病中西醫(yī)結(jié)合診療規(guī)范［M］.北京：人民軍醫(yī)出版社，2008.

［5］徐堅(jiān).高分子材料與工程［M］.北京：科學(xué)出版社，2008.

2095－6835（2021）06－0048－04

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A

10.15913/j.cnki.kjycx.2021.06.016

孫超（1999—），男，本科，研究方向?yàn)榛谌梭w機(jī)制交互的智能體感襪。徐晉辰（2000—），男，本科。張瑜浩（2000—），男，本科。

〔編輯：張思楠〕