1.1.3体温
恒定的体温是人体正常生命活动的重要条件之一，体温过高或过低都会危及生命，因此体温在临床上也是一个极为重要的生理参数。体温测量常用诸如热电偶、热敏电阻、ＲTD、IC 温度等传感器，通过直接测量口腔、腋下、直肠和耳朵等部位来测试温度。温度传感器的集成技术目前比较先进，穿戴式体温传感器一般采用热敏电阻。考虑到既要便于与服装集成，又不影响穿着者日常活动，还能保证服装的美观性，因此，将温度传感器集成在服装的腋窝处是佳的选择。可穿戴医疗监护服装系统采用三导联心电检测即可满足基本的心电测量； 胸腹呼吸频率监测有助于监测呼吸系统及人体机能； 热敏电阻测量体表温度可完美地与服装集成，常用的传感器及电极如图3和表1 所示。
图3 穿戴式生理参数传感系统
Fig．3 Wearable physiological parameters sensing system
表1 测量的人体生理信息及所用的传感器
Tab．1Measurement of human physiological information and used sensor
1.2传感及电极技术
医学用传感器是将人体生理信号转换为可用于测量电信号的装置，生理信号与测试得到的电信号之间的关系由传感器的特性决定。传感器与电极是医学材料的核心部件，它为医学诊断、治疗提供原始数据。传感器的发展随着科技的进展而突飞猛进，其发展也将逐渐小型化、智能化、多功能化、远程化以及无创伤等。目前可穿戴医疗监护服装上大都采用新型材料传感器，复合结构封装微型传感器以及集信号采集与传输一体的集成传感器。用于医疗服装系统的电极、传感器应该具有柔性高和体积质量小的特点，好呈纺织结构，这样便于与服装系统结合。因此，器件的微型化和柔性化发展也备受关注，发展的终目标就是智能服装，即服装自身具有传感功能。目前国内已有多个从事智能纺织结构电极与传感器的研究，纺织结构电极和传感器穿着舒适，能够保证长时间测试的需要，也可很好地与服装集成。随着材料科技的发展，纺织结构可穿着的穿戴式系统将是可穿戴医疗监护系统的主要发展方向。诸如EAP( 电话性聚合物，Electroactive Polymers) 有机材料，具有对外界电刺激表现出尺寸变化的特性，以其为材料而制得的相应传感器或者电子器件，可用于穿戴系统中。表2 列出了电子织物可监测的主要生理信号或变量，监测所需的传感装置和电子织物中的执行元件。从表2 中可看出，采用EAP 材料的纺织纤维可制作压阻和压电传感器等装置，用来监测人体多个生理信号或变量。
表2 电子织物可监测执行元件
Tab．2 Monitoring in e-textile with their fabric implementation
1.3电子器件与服装集成技术
医疗监护服装是信息化和服装相结合的产品，怎样实现电子器件与服装的无缝结合是迄今为止服装设计领域面临的大难题。由于目前电子器件的微型化和柔性化工艺不能够让人无法察觉，因此作为服装的一部分，必须考虑其服装的特性，尽量减少连线，合理优化布局，避免造成穿着者负担。心电、呼吸频率、温度等传感器应根据生理信号的检测原理准确放置于人体相应的检测位置上，信息处理模块在设计和放置时应考虑人体的可穿戴面积，选择成年人体之间差异不大、运动时相对固定及承载表面积较大的区域，尽量减少用户负担。
柔性连接将成为可穿戴系统需要继续解决的问题之一，由于电极器件与柔性面料之间的刚度、材料性质差异，将造成连接之间的难题。只有将服装和电子器件模块进行有效连接，才能实现功能服装应该具有的功能。焊接、订合、黏合、缝合、可拆卸等方式都能够实现电子器件与服装之间的链接。但采用拆卸式是目前刚性电子器件模块和柔性服装之间较为理想的连接方式，通过可拆卸的外部连接，能够保证服装的穿着舒适性、连接可靠性及可洗涤等性能。一般常采用附加袋、拉链、纽扣、挂钩、搭扣等来实现，既能够保证监护服装的柔软舒适性，又能保证服装的耐用性。目前应用较多的可拆卸方式则是通过内置有接口的按钮来实现连接，该方式连接牢固、不影响穿用、可拆卸、美观大方。
电子电感器件与服装之间的信号传输也是可穿戴电子服装发展的一个挑战和难点。电子器件与服装之间的信号常采用有线与无线的模式来实现传输，由于信号干扰及电源续航原因，无线传输还没有得到广泛应用，从而使得有线传输造成对人体日常活动的干扰，一方面其质量和形状会对人体活动造成一定的束缚，另一方面人体活动会挤压、拉扯、扭曲导线，造成信号检测的不稳定性。目前有以下5种解决方法： 1) 将功能模块的电子芯片通过纺织的方法置于面料内部； 2) 将电子元件与高分子材料进行柔性集成，然后与面料进行复合，从而实现集成的功能； 3) 通过微型电子嵌入式技术，将电子元件直接嵌入到面料中； 4) 采用纤维基的电子芯片包裹技术，实现电子元件的纤维基封装，实现功能化电子纤维； 5) 采用面料复合技术，诸如涂层、层合、印花等技术实现功能化，达到信息的采集、传输等功能。
随着科技的发展，电极或传感器与服装连接技术的微型化、集成化和无线化发展能够很好的解决上述关键技术问题。
1.4信号处理及系统通信技术
生理信号处理是监护服装的核心功能之一。具体是把传感器得到的生理信号经过数字化、转换、选择、分类整理等步骤转换成能够显示的信号，信号处理过程如图4 所示。处理过的信号再经有线或无线( 蓝牙、红外、ＲF 射频、GPＲS 及类似的CDMA) 传输到移动设备或者电脑等移动设备上，其中掌上电脑和个人数字助理( PDA) 是2 种流行的信号处理器。
图4 监护服装信息处理过程
Fig． 4 Monitoring garment information processing
随着计算机技术的发展，监测系统的数据传输也将逐渐无线化和集成化。集成于服装上的各种传感器及电极，如果采用无线信号传输，将极大地减少导线的使用，而且对信号端口进行集中整合，使得测试更加方便、灵活，而且端口还可进行扩展，为以后的功能添加提供可能。
