【成果介绍】
智能交互织物是未来纺织品发展的重要趋势，是目前广受产学界追捧的前沿科技领域之一。随着新型智能织物的出现以及传感器和人工智能技术的发展，智能交互织物领域实现了新的突破。新型智能交互织物将可穿戴织物与传感器、人工智能等技术相结合，具有可穿戴、智能、灵活、自适应的性能，能够更好地满足人们的需求。智能交互织物主要技术原理为利用柔性织物传感器件实现对人体多种信号的采集，然后通过WiFi、蓝牙等无线传输模式实现对信号数据的实时传输，再利用机器学习和神经网络等算法实现对所采集数据的分类处理，最后将处理后的信号利用实时可视化界面进行展示，从而实现更智能的人机交互。与传统织物相比，新型智能交互织物采用新一代智能纤维制成，并嵌入了多样化的微传感器技术，实现了将可穿戴织物与传感器、人工智能等计算机技术完美融合。具有可穿戴、智能、灵活、适应性强等特性，能够更好地满足社会需求，更容易被用户接受。智能织物的出现，标志着传统纺织业与电子技术、制造技术、传感器技术、人工智能技术、物联网技术等新兴科技的进一步融合。
【痛点问题】
（1）现有传感器件可穿戴性能差；
（2）现有技术存在功能性与舒适性或时尚性之间的矛盾；
（3）现有技术难以保证传感器件功能稳定性；
（4）现有技术传感功能单一、交互能力不足，适用范围窄。
【技术优势】
功能性与可穿戴性的完美融合。新型智能织物采用新一代智能纤维制成，并嵌入了多样化的微传感器技术。只要有布料需求的器件，就可以用智能织物制成。智能织物将可穿戴织物与传感器、人工智能等计算机技术完美融合，具有可穿戴、智能、灵活、适应性强等独特特性，能够更好地满足社会需求，为用户打造高舒适度、高体验感的智能可穿戴交互物品。
功能多样化。除了使人们的生活获得更便捷更智能化的体验外，还可以为人们的健康和安全做出贡献。研发具有生理状态监测及显示、动态动作感知等具备无线信号发送功能的智能交互纺织品，基于深度学习等人工智能技术实时获取人体的重要生理指标及行为表现，从而对健康状况做出更准确地判断。研发具有定位、轨迹跟踪、压力监测等功能的智能交互纺织品，可以实时获取人体行为动作数据，从而利用多模态时空数据对人体进行建模，实现对人体行为动作的实时监测，极大的保护了人身安全。
交互体验感好。智能交互织物中的密集通道可实现对覆盖区域内电信号的无缝采集，通过WiFi、蓝牙等无线传输方式发送到高性能服务器的数据分析系统，对信号进行实时的处理操作。首先，利用对数据进行滤波以及去除异常值等预处理，保证分析数据的纯净度。其次，采用线性分析和频域分析法进一步提取信号的高维特征。最后，基于时频联合分析的结果，得到信号的细粒度信息后进行频谱分析，利用机器学习和深度学习等方法对信号执行动作分类任务，从而实现对人体不同行为动作的识别。实验结果表明，对人体动作的识别准确率可以达到90%，能够突破声音和图像的限制有效认知人体的行为表现，对推进智能感知织物的大规模部署具有重要意义。
【应用场景】
【应用实例】
交互核心：智能交互织物+实时信号采集+数据处理+可视化界面展示
图1 智能交互织物—钢琴弹奏
图2 智能交互织物—动作轨迹识别
图3 智能交互织物—音乐播放
图4 智能交互织物—压力感知图谱
【市场前景】
（1）随着人类生活水平的提高，智能可穿戴产品的需求与要求正不断上升，人类期望人机交互能够实现更为自然、更多模式的交互方式，并拓宽其应用领域，使其能够更好地服务于人类生活。
（2）基于智能可穿戴技术这样一个数百亿美元的新产业，此后其营收规模与出货量必将逐年稳步增长。
（3）智能交互织物的出现，极大地促进了传统纺织业与电子技术、制造技术、传感器技术、人工智能技术、物联网技术等新兴科技的进一步融合。
【知识产权】
该成果包括多项已授权专利及多项申请中专利，下表为部分展示：
【合作方式】
技术服务、技术转让、技术许可、技术入股、面谈
【专家介绍】
陶光明，华中科技大学武汉光电国家研究中心和材料科学与工程学院双聘教授、博士生导师、华中学者特聘岗教授、人机智能交互联合实验室主任。致力于研究多材料特种光纤、柔性微创激光手术刀技术、智能织物式柔性可穿戴器件以及纤维态软体机器人等先进功能纤维领域的跨学科研究工作，先后在Nature等国际学术杂志发表论文近60篇，拥有已授权国际/国内发明专利16项、申请国家发明专利近60项（其中专利许可转让近10项）。多次组织MRS等国际顶尖会议的相关分论坛并担任主席，获得过包括美国光学学会、国际光学工程学会、美国陶瓷学会等学会的学术奖励，以及“2013年度国家优秀自费留学生奖学金之特别优秀奖”(该年度全球仅6名中国留学生获“特别优秀奖”)、中国科协发布的2018年“创世技”颠覆性创新榜50强等，所提议“红外传感技术”项目入选中国科协“2019年重大科学问题和重大工程技术难题”。作为项目负责人承担国家自然科学基金委面上项目、湖北省重点研发计划项目、装发、JW科技委等基础研究和应用开发等各类竞争性科研项目多项。为国家自然科学基金委面上项目、之江实验室重大科研项目和陈嘉庚青年科学奖等科技项目担任评审专家、兼任中国材料研究学会纤维材料改性与复合技术分会理事会副主任、中国纺织科学研究院智能织物工作室主任、中国光学学会红外与光电器件专业委员会委员、中国红外医学产业技术创新战略联盟独立委员、湖北省硅酸盐学会理事、《激光与光电子学进展》期刊第九届编委成员、Advanced Fiber Materials期刊副主编等。
陈敏，华中科技大学计算机学院教授，博导，美国电气电子工程师学会院士(IEEE Fellow)，全球高被引学者。嵌入与普适计算实验室主任，计算机学院数据工程所所长。23岁博士毕业后在国立汉城大学及加拿大英属哥伦比亚大学从事博士后研究，2009年至2012年任韩国首尔大学助理教授。长期从事认知计算、数据驱动的计算与通信、无线缓存、深度学习、物联网、大数据分析、5G网络、医疗AI等研究。发表论文Google Scholar 中引用总次数超过28,690次，单篇论文引用超过3320次，H-index = 83。2017 年荣获IEEE 通信协会Fred W. Ellersick Prize，该奖设立25年以来首次颁给中国团队。2019年荣获IEEE车载技术协会Jack Neubauer Memorial Award奖。从2014年至2018 年入选爱思唯尔计算机类高被引学者。2018年、2019年及2020年入选科睿维安计算机类全球高被引学者（Highly Cited Researchers，HCR）。获IEEE ICC 2012及IEEE IWCMC 2016 等国际大会最佳论文奖。32篇论文被列为ESI高被引论文，12篇论文被列为ESI热点论文。共出版了300 余篇论文，12本学术专著或教材，其中第一作者8本。曾任IEEE CIT 2012、第九届Tridentcom、第八届Mobimedia等国际大会副总主席。曾任IEEE ICC 2012 通信理论程序委员会主席及IEEE ICC 2013 无线网络程序委员会主席等。2014 年入选IEEE 计算机协会大数据技术委员会主席。担任MDPI Big Data and Cognitive Computing 国际ESCI (Emerging Sources Citation Index) 期刊创刊主编。担任IEEE Trans. Green Communications and Networking 的编辑， IEEE Network 的技术编辑，IEEE Journal on Selected Areas 期刊软件定义网络通信系列的编辑。2012 年以来承担相关国家级省部级项目8 项，获国家发明专利以及软件著作权10 项。
【联系方式】
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