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借助前几篇文章的介绍，相信读者已经知道物联网(IoT)所带来的方便性，以及为我们的生活带来更多宝贵的信息。智能衣即是物联网的穿戴式感测装置，只要穿在身上，就可以随时对人体进行测量。但究竟智能衣是如何对人体进行测量的?又是如何做到的呢?其实，人体随时都在产生微弱的生物电信号，有的是维持体内器官的运行，有的则是让人体产生动作，只要对这些信号进行测量，就能得知许多人体信息，而这些信号则仰赖专门的传感器来收集。

身体信号的收集

当肌肉收到来自脑部命令时，这会使得肌肉开始收缩或舒张，像是手臂肌肉就会带动骨骼，达到支撑肢体动作。这命令会导致肌肉细胞产生膜电位(即为细胞膜的内外电位差距)，且影响至整块肌肉，那么要怎么量测肌电信号呢，就需要一种媒介来读取这微小的信号，亦即于前篇文章(会照顾人的衣服?智能衣知多少(二)─探索智能衣的奥秘)所介绍的电极贴片。我们使用两个贴片在手臂肌肉的两端上，再于腰部附近贴上一个作为参考点，并再接上导线及传感器来接收和处理肌电信号。从皮肤收到来自肌肉的信号可能非常非常小(约0.01毫伏特到100毫伏特)。因此设计传感器电路时，就需加个放大电路让信号变大，以便于运算处理。但人体有很多信号都会传到皮肤，或是电极贴片也有可能接收来自空间内的其他噪声，这些多种信号也会被传感器接收并加以放大，因此在传感器中加入滤波电路来滤掉不需要的信号，只剩下我们想知道的生物电信号，如来自手臂肌肉的肌电信号，或是来自心脏的心电信号。

科技始终以人为本

智能衣的目的就是在平日即能够穿着，以便长时间对人体进行测量，所以基于舒适度与便利性，传感器往往会结合无线传输，使处理过的生物电信号传送到用户的移动装置或是个人计算机。但是生物电信号经上述处理后还是属于模拟信号，需要做信号转换，将模拟信号转换成数字信号，因此传感器中加入数字转换器，这样就能透过手机和个人计算机来收集转换过后的数字信号。

智能衣结合多项技术再连结物联网，使用者不只能在手机上实时看到心电图、肌肉强度，甚至能将信息传到云端管理，使得在远方的用户也能查看长期数据，达到长期的生物电讯息监控。

肌肉讯息

了解传感器之后，再来介绍肌肉信号。人在出力的时候，肌肉会产生微量的电位变化并传至皮肤表面，例如：从手臂皮肤量测手臂肌肉的微小信号约小至0.01毫伏特、大至100毫伏特的信号，随着肌肉不同的出力程度，信号就会呈现不同大小的波形曲线，纪录下的电位信号亦称为“肌电信号”，其波形则称为“肌电图”，我们能够从中分析出肌肉的运动状态，像是肌肉疲劳或是运动的强度，如图一。

图一：肌电信号波形图。传感器透过贴片接收肌电信号，信号处理后传到移动装置，移动装置再演算处理信号并显示肌电波形。肌电信号会随着肌肉出力越大，波形振动幅度越大，放松时波形回到原点。肌电信号会上下振动，因为一块肌肉是由很多肌肉细胞所组成，一个贴片可能会收到好多不同的膜电位，导致一个贴片收到的电位会浮动。(图片来源：国立中山大学-嵌入式系统实验室)

心电图与心脏对照

心脏则是由心脏肌肉所构成的，心脏收到来自大脑命令跳动时，心脏肌肉的电位会变化，所以心脏可以说是小型信号产生器，而心脏肌肉发送信号的频率就是心跳。心脏左右两侧量到的信号范围约从0.1毫伏特到2毫伏特间。而将心脏跳动的信号纪录下来，画成波形图即为一般俗称的心电图，如图二。

图二：心电信号波形图。传感器透过贴片接收心电信号，信号处理后传到移动装置，移动装置再演算处理信号并显示心电波形。心电图是有规律的波形，容易算出心跳率，且每次跳动都隐含着心脏内部讯息。 (图片来源：国立中山大学-嵌入式系统实验室)

其实心电图的波形也是有含意的，一次心跳的心电图波形可以简单分成三段，如图三所示，可分为P波、QRS波、T波，它们分别代表心脏处于不同动作状态之中。如图三-(a)， P波表示心房开始收缩，心房开始将血液送到心室，PQ之间心脏会将血液送至心房;图三-(b)，QRS波表示心室收缩开始输送血液;图三-(c)，ST之间血液由心室推进肺部与全身组织，代表此时的心脏回到放松状态等待下一次跳动命令。

图三：心脏状态对照心电图。(图片来源：activity)

结论

人的身体就像是个电路板，科技作为探索真理的工具，解读隐藏在人体内的电子信息，传感器接收人体信号，并传送到手机端，手机加以算法整理，变成用户读的懂的信息，且有了云端服务，还能记录过去的数据，统计并整理成图表，进而让用户能够长期追踪自己的身体状况。