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全集成电子服装向我们走来(下)

发布时间:2006-03-10 来源:中国自动化网 类型:行业资讯 人浏览
关键字:

电子服装 全集成

导  读:

在日常生活中能够使用这类产品的关键因素是纺织品与电子元件之间的连接。这方面的基本问题是尺寸差异很大的结构间的连接问题。芯片是微米数量级而纺织品是毫米数量级。Infineon技术公司针对这个问题,已开发出两种不同方法。一种可行的方法是将芯片模块以类似于金属线连接的方式接到导电织物条。另一种方法是采用柔性塑料薄膜(类似于柔性印刷电路板),借助薄膜上的连接垫片将薄膜烧结或焊接到纺织品结构上。在两种情况下,模块和连接区域均需要气密密封。 不久的将来,声控MP3播放器将会在市场上出现。MP3播放器电子元件直接集成到服装上。经过封装后,服装能经受洗涤,不会损伤。 服装师和纺织品制造商将可洗涤的MP3播放器直接封装到纺织品中。包括用于声控的微处理器在内的整套MP3装置都集成在一片小小的芯片之内。可更换的多媒体卡用来存储音乐节目。在样板系统中,与说话者无关的话音识别控制系统代替了所有常用的键盘功能。系统与记忆卡、耳塞、语音控制的麦克风、织物键盘间的电连接均由特制导电织物构成。德国慕尼黑Master时装学院的学生已设计出多件服装来展示该系统。 
  另一个研究重点是将人体热量转化成电能的热偶发电器。纺织品中电子元件集成化的关键是极低的功耗、复杂的电源管理和新型的电源,为了达到这些要求,Infineon技术公司已展示了热偶发电器,它利用人体体温来产生电子元件所需的电功率,最终目标就是要实现不使用电池的服装。小型热偶发电器利用了人体表面与服装周围之间的温度差,从而产生电功率。在某些特殊应用领域中,已经采用了这种原理,例如空间技术。新型热电材料的采用、芯片功耗的降低、生产成本的下降,目前这些进展使热偶发电器有广泛的应用。 Infineon技术公司已开发了一种新型硅基热偶发电器芯片,该芯片在每平方厘米的面积上可输出几微瓦的功率。研究结果表明,在中度室温条件下,服装与人体皮肤表面之间的温度差至少为5℃。在这种情况下,新型芯片存在负载时,每平方厘米能供应1.0μW以上的功率和5V的电压,这足以使特殊医用传感器或微电子芯片正常工作了。 配上合适的装置,智能服装能监控脉搏、心跳或体温,并能将读数以无线方式传送到显示表。还可以用于现代助听器,能降低较高的电池成本。 
  虽然目前热偶发电器仅局限于功耗极低的芯片系统,但未来的应用十分广泛,如解决老弱病残者的护理问题。从服装中的传感器测出的重要统计数据传送到外部,以便医生或管理中心远程监控照管特需患者。这样就能对异常现象作出快速响应,并及时地干预,达到抢救患者的目的。 



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