解放衣服的想像

保暖禦寒，是衣服最基本的條件，紡織科技的日新月異，衣服機能不斷進化，吸濕排汗、蓄熱保溫、抗菌消臭、防潑水、抗UV，甚至是導電發光，都已不足為奇……人類對衣服的終極想像是什麼？

衣服＋科技＝穿戴式電腦

答案是：「讓衣服，成為一件穿戴式的電腦。」

這想法一點也不奇怪，行動電話與電腦結合，是現代人日常倚重的智慧型手機，紡織品與電腦的結合，就成了「智慧紡織品」（Smart Textile）。「智慧紡織品，即是希望能將運算單元透過製造方法，將衣服變成穿戴式的電腦。」財團法人紡織產業綜合研究所（簡稱紡織所）產品部副主任沈乾龍言簡意賅地解釋。

為了讓夢想不再紙上談兵，約在千禧年之際，先進國家紛紛將智慧型紡織品提升到國家策略的高度，挹注重金投入研發，包括美國由軍方投資的計畫AFFOA（Advanced Functional Fabrics of America，美國先進功能性織物）與歐盟的Textile ETP（European Technology Platform for the Future of the Textiles and Clothing Industry，紡織技術發展平台）均屬之。台灣作為紡織產業的領頭國家，2003年由紡織所率先以科專計畫的方式，輔導國內企業發展智慧紡織品。 

雖然如電影中成熟高規格的智慧衣產品，至今仍屬未竟之夢，但隨著關鍵技術與製程的成熟，材料開發與應用場域的增加，智慧紡織品的市場正蓬勃成長中。根據市調機構Grand View Research預測，2025年智慧紡織品的全球產值將達55億美元，除了國防與軍事上的應用佔市場配額的最大宗，複合年均增長率最高的則是體育及健身領域，面對這樣的大餅，包括Apple、Google、Nike、Under Armour等多家科技與服飾龍頭業者，無不積極搶攻。

電影早已預言了智慧紡織品的未來，為了實現產業藍圖，台灣在2003年由紡織所領頭，率先投入發展智慧紡織品的發展。

沈乾龍投入研究智慧紡織品超過20年，他把布料視為實現想像的載具。

跨域合作，共組國家隊

對於台灣而言，國內紡織產業素來以紡織矽谷美名傲視國際，加諸電子、資通訊產業亦相當優異，發展智慧型紡織品，可謂擁有多重利基。然要達成「強強聯手」，仍需克復不少關鍵性命題。

電子元件如何與衣服結合，必須維持穿著的穩定性與運動情境下的可靠度，是跨域後必須處理的關鍵命題，消費者甚至會詢問：「一件衣服可以保固多久、耐水洗多久？堪用性多少？」無法耐久超過百次水洗的智慧衣，同樣無法跨過商業量產的基本門檻。

而倘希望產品能從服飾進階到醫療器材，還除了水洗測試以外，還須通過醫療器材認證相關之要求，如：生物相容性、電器安全性與電信安全等測試等，確保該產品的可靠度與安全性。

然而，但因智慧紡織品橫跨電子與紡織，除了人才難尋，產品規格、成本、生產方式、品管、交期乃至法規，都需要重新定義，「紡織與電子兩個產業的Domain Knowledge與成功經驗差異實在太大。」沈乾龍解釋：「電子產品加工尺寸公差一般都以微米計量，紡織品因為彈性結構加工體尺寸公差僅到毫米，兩者結合需重新取得平衡點。」

雖然智慧衣最大的優點，不外乎舒適性，「但最大的缺點，就是規格。」沈乾龍指出：「每個環節跨領域的資訊都會彼此干涉，必須先定義好規格彼此才能串聯起來。」

為了加強跨領域的媒合與溝通，台灣在2018年由34家紡織、電子龍頭業者、組織，如南緯、聚陽、福懋等紡織廠，以及正基電子、台灣區電機電子工業同業公會等電子業者，率先組成「台灣智慧型紡織品協會」（TSTA）。目前已經擴展到56家的他們，稱得上「智慧衣國家隊」，常以團隊名義共同展銷，在台灣智慧型紡織品協會擔任秘書長的沈乾龍充滿期許地說「我們的願景，就是成為『智慧衣的東大門』，想採購智慧紡織品，就會來到台灣。」

由紡織所開發的穿戴裝置，結合了傳統的紡織工藝與高科技的電子裝置，可廣泛應用於醫療、健身、遊戲等產業。

智慧衣實現遠距復健

雖然電影中的蝙蝠裝、蜘蛛裝，外觀總是絢麗又吸睛，但現實中的智慧衣從不追求奇裝異服。在台北內湖的三軍總醫院，復健部物理治療科主任蔣尚霖從2018年開始就與紡織所合作，將智慧衣應用在臨床醫療服務上。因此獲「國家醫療品質獎」銅獎的蔣尚霖，向我們展示供病患穿著的「穿戴式心率感測衣」，除了胸口一塊輕薄短小的發射器，外觀看來與一般的服飾無異。

這件衣服的前身，其實正是早在二、三十年就已問世的心跳帶。心跳帶利用導電橡膠，縛綁在胸廓上，藉由心臟跳動時在皮膚表面的毫伏電位變化，計算出心跳數，但因容易鬆脫、摩擦力強，不容易長期穿戴。改由衣服的形式，將導電鍍銀性纖維編織在布料中，穿上後即能偵測如心率、運動強度等生理數據，舒適度與實用性均大幅提升。

四年多來，蔣尚霖將這件衣服提供超過百名進行心肺復健訓練的患者使用。傳統的醫療模式，患者必須定期到醫院報到，在運動的同時貼上心電圖導片，並有治療師從旁指導，相當囿限於患者的時間、交通與經濟條件，「根據統計，有復健需求的患者之中，實際上只有20％的病人會主動來到醫院裡。這遺漏的80％，就是智慧衣發展的利基。」蔣尚霖認為。

搭配智慧衣，醫生只需要事先開設好運動處方，並將處方內容輸入到相應的App，患者在家穿上衣服後，可自行訓練，再將資料同時上傳雲端，方便醫療團隊即時掌握，便利性提升不少。這套系統過去多使用在心肌梗塞、心衰竭的患者身上，蔣尚霖更言明，後疫情時代以降，癒後的新冠肺炎患者數量激增，能大幅降低人力成本的智慧衣無庸置疑將扮演重要的角色。

智慧衣翻轉傳統的醫療模式。醫生先將處方輸入到App，進行心肺復健訓練的病者穿上智慧衣，可在家自行進行訓練，資料還能即時上傳雲端，醫療團隊可從遠端掌握狀況。

三軍總醫院復健科醫師蔣尚霖（左）預期，在後疫情時代，智慧衣也將扮演重要的臨床工具。

疫情催化運動科技發展

智慧衣物在醫療產業的應用不僅如此。紡織所也與國內知名的內衣業者合作開發「穿戴心率偵測內衣」，藉此取得壓力反應變化的客觀數據，協助更年期女性群適度釋放壓力，維持身心健康。或與澄清醫院中港分院神經內科主任葉守正合作，將心率感測衣用在心搏過速的患者身上，藉生物回饋資料，協助醫生作投藥後的病況追蹤，「健康促進、預防醫學、藥物追蹤，是智慧衣物在醫療應用的三大方向。」沈乾龍總結。

健身、遊戲，亦是智慧衣頗具發展潛力的產業。尤其2019年突如其來的世紀之疫，讓遠距健身、居家健身房因應崛起，雖然疫情趨緩，虛擬健身的潮流仍是方興未艾。根據美國運動醫學會（ACSM）所作「全球健身趨勢調查」，「穿戴式科技」已多年高踞榜首，「居家健身房」則是緊接在後，而隨著5G時代來臨，健身教練藉智慧衣編輯、販售線上課程，還能進行遠端訓練。

衣服不僅禦寒保暖，甚至引領風尚，現在人類還能透過衣服實現各種想像。（金宏澔攝）

「智慧」，在於解決人類的痛點

投入智慧紡織品領域超過廿年，沈乾龍認為，智慧衣產業與傳統紡織品的研發邏輯有所不同。智慧衣物不僅重視新產品的研發，更強調「硬體」（衣服）、「軟體」（演算法）與「應用」（醫療）的結合，「只有這三者組合在一起，才會是『Smart Point』，否則只是把產品做出來，覺得很酷，經驗點只停留在那個瞬間，效益仍無法延續。」能進一步「解決人類的某種問題」，才是智慧衣的核心意義。

因此，自言相當「Enjoy Research」的沈乾龍，與其說是個橫跨不同領域的專家，更像個大膽實踐的夢想家，「我們不只是把布料拿來用，而是運用所學，透過布料加以實現，」談起一路走來的心路歷程，他滿臉自豪：「投入後，你真的會覺得很驕傲。」透過智慧紡織品，人類編織未來，更解放了想像。

紡織所提供