淺談“智能牙刷”

摘 要：介紹了最新的智能牙刷，其依據(jù)人不同的習慣不同的牙齒構(gòu)造實現(xiàn)智能刷牙。同時其可以與外界顯示器件實現(xiàn)無線通信連接，成為智能家居領(lǐng)域的一個重要的終端。智能家居是物聯(lián)網(wǎng)的重要分支領(lǐng)域，而新型的智能牙刷，成為其中一個典型代表。

關(guān)鍵詞：牙刷，無線通信，智能家居，物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號：N04；TN929.5；TP391.4 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8578（2014）S1-0022-02

Introduction of Intelligent Toothbrush

WANG Jianliang

Abstract： This paper introduces a new intelligent toothbrush. Based on different tooth or various tooth brushing habits， the intelligent toothbrush could realize tooth intelligently. At the same time， the toothbrush can realize the wireless communication with the out display unit， and become one important component of smart home field. Smart home field is an important branch of the internet of things， and the new intelligent toothbrush is a typical representation of the smart home field.

Keywords： toothbrush， wireless communication， smart home， thinternet

收稿日期：2014-06-22

作者簡介：王建良（1984—），男，國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心光電部審查員，研究方向為光電領(lǐng)域相關(guān)專利審查。通信方式：wangjianliang@sipo.gov.cn。

引 言

近年來，“物聯(lián)網(wǎng)”的概念越來越受到人們的關(guān)注，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也得到了各國政府、業(yè)界和學術(shù)界的高度重視。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，意指“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”[1]。物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)、射頻識別技術(shù)、電子產(chǎn)品代碼標準、無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)等，構(gòu)造的一個實現(xiàn)全球物品信息實時共享的實物互聯(lián)網(wǎng)，簡稱物聯(lián)網(wǎng)[2]。

智能家居則是物聯(lián)網(wǎng)中重要的組成部分，智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、 智能家居——系統(tǒng)設(shè)計方案安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。

而智能牙刷便是目前智能家居中較早進入物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品之一。其能夠分析用戶刷牙習慣，記錄每顆牙齒信息，并通過移動應(yīng)用軟件將數(shù)據(jù)顯示在顯示器上，能夠激勵人們養(yǎng)成更好的刷牙習慣，更好地保護牙齒。

一 智能牙刷的概念

在利用牙刷刷牙期間，使用者向牙刷施加力，通過牙刷的清潔元件將力施用在牙齒上。必須施用最小水平的力以除去牙斑和碎屑，高水平的力可能產(chǎn)生負面效果，如容易造成牙齦刺激、牙齦凹陷或牙釉磨蝕等問題。為了避免或減輕這些問題，牙科專業(yè)人士建議使用軟毛牙刷。然而即使利用軟毛牙刷，高的刷洗力仍可導致這些問題。此外，在刷牙時確定清潔所需的最佳力對個人而言極其困難。一個人可以感覺到能夠清潔所需的最小水平的力，但是難以感覺到過高水平的力。此外，研究表明如果刷洗力增加至過高水平，則牙刷的清潔能力事實上會降低。

因此，一種智能牙刷應(yīng)運而生，在施用刷洗力過高、過低或充足時，它可向使用者發(fā)出信號，有助于使用者獲得最佳的刷牙效果。同時其具有處理器，能夠儲存數(shù)據(jù)，且能夠通過顯示器顯示刷牙的各種情況。2013年，Kolibree科技公司發(fā)布的一款智能電動牙刷，其可以通過無線通信將數(shù)據(jù)發(fā)送到智能手機上進行數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)更多的智能應(yīng)用。

二 智能牙刷的原理

牙刷包括柄部、頭部以及在柄部與頭部之間延伸的頸部。頭部包括多個清潔元件和按摩元件。牙刷還包括力傳感器以及與所述力傳感器信號通信的輸出源。輸出源被構(gòu)造成向使用者提供多個輸出信號，多個輸出信號對應(yīng)于多種狀況[3]。

輸出源可與力傳感器電氣通信，并在刷牙期間施加過大的力、過小的力和充足的力時向使用者提供輸出信號。輸出信號的一些合適的實例包括振動（觸頻）、音頻、視頻等，以及它們的組合。例如，輸出信號為振動時，輸出信號元件可包括使偏心重物旋轉(zhuǎn)的馬達。又如，輸出信號為音頻時，輸出信號元件可包括喇叭、壓電音頻指示器、磁場音頻指示器、音頻傳感器、揚聲器、蜂鳴器等。輸出信號為視頻時，輸出信號元件可包括發(fā)光二極管或多個光線輸出裝置，輸出源為發(fā)光元件且發(fā)光元件被定位，使得來自發(fā)光元件的光線在發(fā)光元件被啟動時照亮使用者的臉部。

輸出光信號組合可用于任何狀況組合。例如，為了向使用者指示施用過小力，第一信號可聽，同時指示過大力的第二信號可見。又如，為了向使用者指示施用過小力，第一信號可見且包括第一顏色，同時指示過大力的第二信號可為與第一顏色形成對比的第二顏色?？衫萌魏芜m宜的顏色及其組合。此類信號組合也可用于充足力和其上端與下端值時施用。

輸出源可包括與牙刷通信的外部顯示器。在此類實施方案中，外部顯示器和牙刷可借助任何適宜的方式彼此通信，信號可借助外部顯示器提供給使用者。

牙刷還可包括處理器。處理器可用于記錄日常刷牙期間使用者的表現(xiàn)。例如，使用者可設(shè)定刷牙時段為兩分鐘，之后處理器可使輸出源向使用者提供信號，指示兩分鐘時段內(nèi)施加充足的力。又如，處理器可使輸出源向使用者提供信號，指示施加充足的力約兩分鐘時段的一半。

牙刷還可包括電源。電源可為電池或交流電。電池的尺寸可根據(jù)需要定制以節(jié)約空間。

三 結(jié) 語

人性化、智能化的家居產(chǎn)品的應(yīng)用讓人們的生活有了前所未有的舒適感。智能可以應(yīng)用于涉及個人衛(wèi)生用途的任何工具，不僅是手動、電動牙刷，還包括牙線，洗牙器等等。包括智能牙刷在內(nèi)的智能家居必定借助于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展不斷改善未來人們的生活。

參考文獻

[1] 劉建周.物聯(lián)網(wǎng)的概念及其發(fā)展[J]. 中國科技術(shù)語，2011（05）：59-61.

[2] 黃濤.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展的探討[J]. 信息通信技術(shù)，2010（02）：9-13.

[3] Alexander H，et al.Electric Toothbrushes： US， 7120960B2[P]. 2006-10-17.