2023年中国智能服装行业技术水平分析

前言

智能服装是指在服装中嵌入智能技术，实现互联网和智能化应用的服装产品，其可以通过集成各种传感器、智能芯片、LED灯等元件，实现多种功能，例如记录健康数据、监测环境温度、调节衣服的颜色和亮度等。智能化服装的出现和发展，不仅是人们对于服装功能的追求，也是现代人工智能发展与人类社会的有效融合，带来的是前所未有的突破和发展，并且将会跨界融合更多行业和技术实现其价值。服装行业正处于复苏初步确立的阶段。人们的消费习惯逐渐向绿色、自然回归与升级，让服装产品呈现出新的生命力。随着生产工艺与技术水平的不断发展与优化，智能服装产品逐渐向运动健康等多个应用领域拓展，整个行业进入新的发展机遇期。

2023年中国智能服装行业技术水平分析

一、智能服装关键技术

（一）智能纤维制备

纤维是纺织品的核心组成单元，是制造纺织服装的基础材料。在纺织智能可穿戴中，功能性材料、传感器是实现智能化的核心元件，通过织物中植入的智能导电纤维连接，将身体不同部位的信息收集后以电信号反馈给处理系统。导电纤维是智能化纤维，由于本身就有优良的导电性能，同时能消除静电等的影响，在智能可穿戴纺织品中作用重大。导电纤维可以直接织入植物使用，或以纺纱的方式形成导电纱线使用在柔性传感器中，也可以通过针织、机织等方法制成导电织物，应用于二维的柔性传感器。依据导电纤维的主要成分及发展阶段，可将其划分为金属导电纤维、有机高分子导电纤维、表面渗碳型导电纤维三类。

1、金属导电纤维

金属本身就是良好的导体，用金属制成的纤维具有良好导电性、导热性和耐化学腐蚀，柔曲性好。金属材料本身可以直接制成导电纤维，或者用金属喷涂法通过电镀、真空度等将金属涂在普通纤维表面，使普通纤维获得导电性。金属纤维的主要制作方法有三种，分别是拉拔法、切削法和熔融法。拉拔法有单丝拉拔法和集束拉拔法。单丝拉拔法一次只拉伸一根金属丝，尺寸精确控制好，工艺比较繁琐;集束拉拔法是将金属丝材复合组装，多次多股拉拔到所需的芯丝直径，生产效率高，成本低，是目前最常用的生产金属纤维的主要方法。切削法是用专用刀将各种形状的金属削成纤维屑，然后加工成纤维，此方法简单，成本低。熔融法又叫熔融纺丝法，是从液态金属中直接生产金属极细丝的方法，原理跟化纤熔融纺丝一致，是将金属加热成熔融状态后，再通过喷丝装置喷出形成纤维状金属细丝。其缺点是由于金属纤维表面光滑，所以抱合力弱，产品质量、舒适感较差。

2、表面涂覆导电纤维

碳在自然界中广泛存在，比如石墨、金刚石、石墨烯都是碳在自然界的无机存在形式。而将碳元素用于导电材料也有多种形式，如碳纤维、炭黑、CNTs等。其中，碳纤维本身就可以作为导电纤维使用，导电效果很好。而石墨烯等材料直接不行，需要加入其他成分进行导电改性或者混纺成纱线才能制成导电纤维。

3、高分子导电纤维

导电纤维的研究发展到新阶段，将以前认为绝缘的有机高分子材料，在参杂其他组分后有了类似金属的导电性能。如复合纺丝型有机导电纤维是将导电的碳粉与熔融状的基体材料充分混合后，经特殊的喷丝孔与基体材料复合成纤，形成了双组分的导电纤维。其特性表现为不会因为摩擦、洗涤而致使碳粒子脱落，具有良好的耐洗、抗弯曲、耐磨损等性能。

（二）传感器制备

传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成，智能化的实现离不开各式各样的特定传感器。在早期的智能可穿戴设备中的传感器、电源、电路板、无线传输等智能器件大多是硬件模块，并且由于技术的限制，各种元器件都是高硬度、大尺寸，严重影响了其舒适性、便携性和整体的美感。此外基于硬件的智能可穿戴产品还存在功能不完善、智能化程度不够高、制造成本较高等局限，用户体验较差。因此，将柔性器件织入智能服装等可穿戴中用于纺织穿戴产品，智能可穿戴设备中基于硬件模块的器件逐渐被柔性器件所替代，使得生产的智能可穿戴产品性能更好、贴合更加紧密。

柔性传感器是一种柔性的、可以通过皮肤将人体不同的物理量、化学量和生物量等转换成电信号的柔性元件。当前研发的基于导电纤维的柔性传感器可以使织物通过皮肤采集的体温、心率、呼吸状态和织物的机械变形转换为电子信号输出，获得需要的测量信息。这种柔性传感器根据敏感元件的原理主要分为电阻型柔性传感器和电容型柔性传感器。

电阻型柔性传感器的应用非常广泛，尤其是电阻应变式柔性传感器。这类传感器的工作原理是基于电阻应变效应，当导电纤维或者导电织物在外力作用下发生机械形变(压缩或拉伸)时，其电阻值随之变化，引起传感器中电路的电流变化，通过一定的变量关系和转换，就可以得到材料机械形变。

电容型柔性传感器的工作原理是利用力学量变化使得电容器中其中的一个参数发生变化，进而引起电容的变化，从而实现信号变换。

（三）柔性供能技术

智能可穿戴设备在实现各种功能的过程中，需要不断地提供能量才能实现，超级电容器是一种主要的功能元件，能够为智能可穿戴织物提供所需能量，是一种较高性能的储能元件。

在野外生存活动时，为对人体状况进行监察，所穿智能运动服装需要长时间持续工作，其供能系统需要具备持续、稳定、便捷的能量供给。传统的各种电池供能需要不断进行外部充电，且电池体积与硬度较大，难以满足穿戴物的需求。超级电容器的电容量也不足以支撑其长期持续运行。柔性纳米发电机是一种新型的能利用压电效应，随时随地将微弱的机械能采集并转化为电能。

二、智能服装技术专利水平

企知道数据显示，2023年以来，截至2023年6月12日，中国智能服装技术专利申请共20项，2014-2023年中国智能服装技术专利申请数量变化如下：

图表　2014-2023年中国智能服装专利申请数量统计

注：搜索关键词为“智能服装”

数据来源：企知道（截至2023年6月12日）

企知道数据显示，2023年以来，截至2023年6月12日，中国智能服装技术专利公开共1016项，2014-2023年中国智能服装技术专利公开数量变化如下：

图表　2014-2023年中国智能服装专利公开数量统计

注：搜索关键词为“智能服装”

数据来源：企知道（截至2023年6月12日）

企知道数据显示，截至2023年6月12日，中国智能服装技术专利申请共7629项，其中发明申请5537项，发明授权1286项，实用新型772项，外观设计34项。

图表　截至2023年中国智能服装专利公开类型

注：搜索关键词为“智能服装”

数据来源：企知道（截至2023年6月12日）

发现“灯塔” 361°数字大脑如何驱动服装智能制造？

向5G数字化智能智造转型升级。

随着智能制造的不断深入发展，以“5G+工业互联网”为代表的新一代技术，如何结合数字化、网络化、智能化的手段，驱动智能制造在提升成衣质量、缩短制造流程、降低投入成本等是行业超前布局的重点。

“三六一度5G智慧工厂项目”是数字技术与实体经济深度融合，赋能传统产业转型升级，催生新产业新业态新模式的典型案例。

福建联通：

打造晋江首个一流“5G智慧工厂”

2022年，三六一度与福建联通就“5G+工业互联网”领域签订了战略合作协议，并在三六一度晋江五里服装基地完成首个“5G智慧工厂”项目，在服装制衣制造业率先运用5G专网实现数字化生产。

“三六一度5G智慧工厂项目”在服装制衣制造业率先运用5G专网实现数字化生产。

项目采用福建联通5G专网技术，在三六一度五里服装基地通过“基站+室分”的方式构建5G网络覆盖。 以5G专网为驱动，实现移动终端与平台的有效协同，构建了以5G专网为核心的工业数采、硬件和工序协同、AI视觉检测、仓储管理等多个应用场景，实现企业产供销一体化的有效协同。

具体来讲，即以联通5G网络为基础底层，通过UPF的能力实现5G专网部署，通过离散区域广覆盖、密集区域深度覆盖的5G网络建设方案，实现工业硬件与软件平台的有效协同。在生产制造过程中，以5G专网为核心，同时引入MES、WMS等多种生产数字化应用，并与企业现有的ERP等系统打通，将智能制造贯穿裁剪、拉布、裁片超市、缝制、投料、质检、包装等多个生产环节，实时掌握所有产品生产、加工的进度信息、设备信息、质量信息，实现向5G数字化智能智造的转型升级，带动企业经济效益的提升。

值得一提的是，“三六一度5G智慧工厂项目”创新性构建“5G网络+云服务+边缘云+端”的协作方案， 利用5G网络的大带宽、低时延、广连接特性，采用MEC边缘计算平台解决算力下沉，实现重要数据不出园区，确保数据安全。同时打造了361°数字大脑，兼顾后期平台可拓展性，消除数据孤岛，通过MES系统完成各个生产系统的畅通，完成生产流程的协作管理。

361°的成功转型，离不开福建联通的大力支持。福建联通在助力企业“上云、用数、赋智”，实现数字化转型方面积累了丰富的先进经验和成熟的解决方案，在泉州服装产业集群中，也都处处有福建联通的身影。

成效显著：

赋能企业数字化转型

据了解，“三六一度5G智慧工厂项目”投用后，在产品合格率上，优化质检环节，通过平板上操作质检结果，解决人工方式存在的统计难、错误率高等问题，产品不良率下降5% 。

在交付及时率上，以ERP订单为驱动，改变通过“人工经验”的排单模式，结合APS、GST推动科学精准排程，订单交付及时率提升5% 。

在纸质文档节约方面，通过信息化的手段，将原有拉布、裁床、质检等人工填单和录入的工序，转化为5G终端点选操作，纸质文档节约55% 。

在标杆复制价值方面，在同产业中形成标杆，以实际案例指导晋江服装制造产业规模化复制，成功带动一批新项目。

福建联通为361°量身打造的5G智慧工厂项目，为泉州服装制造业转型提供了示范“路线图”。未来，福建联通将继续深耕数字经济主赛道，持续提升服务质量，不断深化服务水平，通过5G、人工智能、大数据、云等数字化技术的深度赋能，助力泉州打造国产服饰的高端产业集群，加速推动制造业及其他行业5G应用从“样板间”到“商品房”的转变，为推进数字经济高质量发展和中国式现代化贡献联通智慧。

持续改进：

提高5G全连接工厂建设水平

近日，由《通信产业报》全媒体编辑和赛迪电子信息通信测评中心专家组成的“5G+”灯塔应用暨5G全连接工厂标杆案例调研评审组，对“三六一度5G智慧工厂项目”的5G全连接工厂建设情况进行了评审。本次评审主要采用查阅材料、人员访谈（与被测工厂有关人员进行交流、讨论等活动，获取相关证据，了解有关信息。）方式，评审内容涉及基础设施建设、厂区现场升级、关键环节应用和网络安全防护方面。

调研评审组表示，基础设施建设方面 ，“三六一度5G智慧工厂项目”部署了5G专网并同步部署了相应的安全机制和措施，实现了企业办公、生产管理、监控预警、工业控制、物联等网络的互连互通。

厂区现场升级方面 ，“三六一度5G智慧工厂项目”对各类“哑设备”、单机系统等进行了网络化改造，并对具有移动部署、灵活作业、远程操控等需求设备，积极使用带有5G功能的芯片、模组、传感器等进行改造，运用5G、人工智能等技术，实现海量历史、实时、时序数据的聚类、关联、预测分析。

关键环节应用方面 ，“三六一度5G智慧工厂项目”支持生产单元模拟、协同研发设计、众包设计等应用场景，提升企业网络协同研发设计及现场作业交互能力；支持柔性生产制造、远程设备操控、设备协同作业、精准动态作业、现场辅助装配等应用场景，提升生产运行柔性、敏捷、协同能力；支持机器视觉质检、设备预测维护、无人智能巡检、生产现场监测等应用场景，全方位保障生产质量与安全；支持厂区智能物流、智能理货、全域物流监测等应用场景，提升配送效率，保障货物与人身安全；支持生产过程溯源、生产能效管控、现场服务、企业协同合作等应用场景，促进生产数字化、绿色化，推动产业链上下游贯通。

网络安全防护方面 ，“三六一度5G智慧工厂项目”制定了安全应急预案；明确了明确网络安全责任部门和责任人。

对“三六一度5G智慧工厂项目”进行建设情况分析，通过综合分析认为“三六一度5G智慧工厂项目”建设水平较高，确定等级为标杆级。

调研评审组建议，在边缘计算部署、业务系统建设、IT-OT应用融合化部署、安全防护能力升级、安全管理水平提升方面持续改进，从而提高5G全连接工厂的建设水平。

采写：胡媛

编辑、校对：胡媛

指导：新文

上海羊羽卓进出口贸易有限公司

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