基于人体呼吸力学的柔性可穿戴呼吸监测技术研究进展

作     者：许君 鹿楠 李婷 成玲 牛丽 郝天煦 张诚 XU Jun;LU Nan;LI Ting;CHENG Ling;NIU Li;HAO Tianxu;ZHANG Cheng

作者机构：天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 苏州大学纺织行业智能纺织服装柔性器件重点实验室江苏苏州215123 天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室天津300387 天津工业大学天津市光电检测技术与系统重点实验室天津300387 天津工业大学电子与信息工程学院天津300387 

出 版 物：《纺织学报》 (Journal of Textile Research)

年 卷 期：2025年第46卷第1期

页      面：217-226页

核心收录：

学科分类：0821[工学-纺织科学与工程] 080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 082104[工学-服装设计与工程] 

基　　金：纺织行业智能纺织服装柔性器件重点实验室开放课题资助项目(SDHY2304) 天津市光电检测技术与系统重点实验室开放课题(2024LODTS111,2024LODTS112) 

主　　题：呼吸力学 可穿戴 电学式呼吸监测传感器 光电式呼吸监测传感器 呼吸监测技术 

摘      要：为促进呼吸监测技术在可穿戴纺织品领域的应用,以人体呼吸力学的相关理论为研究基础,分析了呼吸监测在不同年龄段、不同健康状况等人群下的重要作用,从基底形式和信号调制形式2个角度出发,重点总结归纳了以导电纤维和光导纤维为敏感元件的柔性可穿戴呼吸监测传感器的研究进展,并分析对比了各种类型的优缺点,综述了柔性可穿戴呼吸监测技术在医疗保健、运动健身和工作生活领域的应用。总结认为:柔性可穿戴光电式呼吸监测传感器相较于电学式传感器有抗电磁干扰、测量电气安全等优势;基于强度调制原理的光纤传感器较基于波长调制原理的光电式传感器具有制作简单、信号处理硬件小、受环境干扰小等优势;提出了智能可穿戴呼吸监测设备目前存在的局限性问题。指出未来研究方向为:传感器性能需要在保证精确度的基础上实现耐用性、耐水洗性且有效地消除运动伪像;需要优化传感器的结构设计且在满足检测灵敏度和数据采集连贯性的基础上提高穿戴者佩戴舒适度;传感器需要实现在服装上的可逆性拆卸、可重复性使用和可穿戴呼吸监测一体化。