智能馬桶的家庭健康檢查系統(tǒng)的思考

陳世江

摘 要：智能馬桶的健康檢查涵蓋人體的各項(xiàng)指標(biāo)，包括體重、體溫、血壓、血糖等各種信息，能夠讓人們輕松了解自身的健康情況，及早預(yù)防疾病。因此，本文首先對(duì)智能馬桶的發(fā)展研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，并對(duì)目前智能馬桶應(yīng)用的健康監(jiān)測(cè)技術(shù)加以分析，主要是人體按摩、體溫體重監(jiān)測(cè)和尿液分析三個(gè)方面，最后引發(fā)了對(duì)智能馬桶的家庭健康檢查系統(tǒng)思考，認(rèn)為智能馬桶的發(fā)展，代表了智能家居不可阻擋的未來發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：智能馬桶；健康檢查系統(tǒng)；尿液分析

中圖分類號(hào)：TU824 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）22-0255-02

馬桶是每個(gè)人每天都會(huì)使用的潔具，隨著科技的發(fā)展，馬桶的研究不斷創(chuàng)新，現(xiàn)在的經(jīng)過改進(jìn)的智能馬桶不僅能解決傳統(tǒng)馬桶浪費(fèi)水資源、移動(dòng)困難的問題，還能夠?qū)θ梭w健康進(jìn)行檢查。智能馬桶的家庭健康檢查系統(tǒng)研究已經(jīng)成為熱點(diǎn)，具有健康監(jiān)測(cè)功能的智能馬桶極大的滿足了當(dāng)代人們快節(jié)奏生活的要求。

1 智能馬桶的研究發(fā)展現(xiàn)狀

智能馬桶具有自動(dòng)沖洗和檢查人體健康的功能，在如廁時(shí)自動(dòng)測(cè)量人的體溫、血壓和尿液pH等。目前，國(guó)外對(duì)于智能馬桶的研究已經(jīng)較為成熟，日本一家公司研制的多功能家用智能馬桶，在夾層間有感應(yīng)器，人的尿液落入容器中后兩分鐘便通過微電腦進(jìn)行自動(dòng)分析。日本的Matsushita公司的智能馬桶不僅可以監(jiān)測(cè)人體的溫度，還能監(jiān)測(cè)血壓和血糖含量，這些數(shù)據(jù)能夠迅速傳入遠(yuǎn)程醫(yī)生的手里。值得一提的是日本著名潔具公司TOTO（東陶）與大和住宅工業(yè)公司合作開發(fā)的智能廁所健康檢測(cè)系統(tǒng)，可以稱之為小型體檢中心。該智能廁所的馬桶中安置了尿糖測(cè)定器，通過采集少量尿液進(jìn)行血糖測(cè)量，并在小液晶屏幕上顯示結(jié)果。在尿液檢測(cè)結(jié)束后，馬桶自動(dòng)清理尿液樣本。

在馬桶旁邊靠近手紙的墻壁上安裝了血壓計(jì)，使用者只需要伸出手臂便能測(cè)量血壓。在洗手池的上方有兩個(gè)突出的手柄，是用來測(cè)量人體脂肪的，用雙手握住手柄，便能讀取結(jié)果。而體重計(jì)則是與地面平齊的一塊板，在洗手池前的地板上，自動(dòng)感應(yīng)人的體重，更重要的是該系統(tǒng)能夠自動(dòng)分別保存家庭各成員的體檢數(shù)據(jù)，提高整個(gè)家庭的健康意識(shí)。此外，美國(guó)亞特蘭大的智能屋，安裝了感應(yīng)器的馬桶能夠測(cè)試人體脈搏和健康狀態(tài)。英國(guó)某制造商研制的智能馬桶通過對(duì)主人的糞便進(jìn)行分析，檢測(cè)主人的健康問題和所缺乏的健康元素，并能自動(dòng)從超市訂購(gòu)食品，如果發(fā)現(xiàn)主人有疾病癥狀時(shí)，會(huì)通過互聯(lián)網(wǎng)與醫(yī)生聯(lián)系[1]。但在國(guó)內(nèi)，智能馬桶的概念還停留在自動(dòng)沖洗和烘干功能上，例如廣東的威尼斯電腦坐廁生產(chǎn)的“臀部洗凈式”智能電腦馬桶，對(duì)于具有智能健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的智能馬桶研究較少，屬于待開發(fā)的領(lǐng)域。

2 智能馬桶的健康監(jiān)測(cè)技術(shù)

2.1 人體按摩

為了使人們?cè)谑褂民R桶使得到健康護(hù)理，最早的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是在馬桶墊的墊面弧面上設(shè)計(jì)了保健紋路，在接觸人體穴位的部位設(shè)計(jì)了凸起的保健豆，在墊面底側(cè)設(shè)置嚙合齒連接的海綿層，對(duì)人體腰部和腿部進(jìn)行按摩，溫經(jīng)通絡(luò)并引氣活血。之后馬桶坐墊的設(shè)計(jì)進(jìn)一步提高，在按摩板與硬質(zhì)面板間依靠鳩尾扣和鳩尾槽形成一個(gè)緊密結(jié)合的靠背，是一個(gè)可拆卸的活動(dòng)裝置，按摩板正面為軟性材質(zhì)、反面為硬性材質(zhì)，具有按摩人體腳底的功能。同時(shí)，在硬質(zhì)面板的凹洞內(nèi)設(shè)置了幼兒可以使用的軟質(zhì)座墊，在硬質(zhì)面板的內(nèi)部裝有強(qiáng)固承載梁架，可以固定在任何形式的馬桶上。下一代的馬桶墊圈更新成墊上具有剛性的按摩元件，通過電動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)往復(fù)的運(yùn)動(dòng)，才真正實(shí)現(xiàn)對(duì)人體的按摩，并在馬桶墊的內(nèi)部、馬桶蓋的下部和延伸部分設(shè)置了指壓式按摩點(diǎn)，增大了按摩范圍，有效按摩使用者的背部、臀部和下肢。隨著研究的深入，在坐墊的表面和水箱的表面設(shè)置了磁鐵，實(shí)現(xiàn)了磁鐵對(duì)人體背部和臀部穴位的按摩。目前，最先進(jìn)的智能馬桶是通過發(fā)熱來按摩使用者的肚子，減少排便時(shí)間，并且設(shè)置支撐板讓使用者輕松舒適，并且操作簡(jiǎn)單方便，更加人性化和智能化[2]。

2.2 體重、體溫監(jiān)測(cè)

為了對(duì)人體的重量和溫度在相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境下進(jìn)行監(jiān)測(cè)，最開始的監(jiān)測(cè)是通過在馬桶坐墊下設(shè)置熱敏元件和壓力傳感器來實(shí)現(xiàn)的，準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性都較差。隨后，一種由連接軸桿連接到坐便器座的坐便器圈問世，在坐便器圈的上方有體重顯示裝置，下方同樣安置了壓力傳感器，并且顯示器帶有語音提示功能，使用該裝置能夠讓人們?cè)谧銜r(shí)測(cè)量自己的體重，方便人們的使用，并且保證使用的頻度。目前最新的智能馬桶體重檢測(cè)功能是通過在馬桶墊圈下安裝重量傳感器來獲取體重?cái)?shù)據(jù)的，當(dāng)使用者坐在馬桶上時(shí)，只需抬起雙腳，使雙腳離地幾秒鐘的時(shí)間，這就相當(dāng)于人體的全部中量都承載在馬桶墊圈和重量傳感器上，即可實(shí)時(shí)獲得體重?cái)?shù)據(jù)。此外，通過在馬桶墊圈上加載溫度傳感器，能夠檢測(cè)人體大腿和臀部的體溫。體重和體溫的監(jiān)測(cè)能夠作為大數(shù)據(jù)醫(yī)療系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源，便于醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)和研究人員利用更高更大層面的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提高醫(yī)療診斷的準(zhǔn)確性和速度，并及時(shí)進(jìn)行有效的健康預(yù)警，是未來醫(yī)療服務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)。

2.3 尿液分析

人體的尿液是身體健康狀態(tài)的重要信息來源，通過對(duì)尿液中糖、蛋白、膽原和其他成分進(jìn)行定量分析，能夠?qū)崿F(xiàn)糖尿病等胰腺損害、腎臟損害和肝臟損害疾病的非損傷式檢查。最早的能夠分析尿液的馬桶設(shè)計(jì)與1983年，該馬桶在便座上設(shè)置了可轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)臂，在旋轉(zhuǎn)臂的自由端裝置尿檢測(cè)器，接觸排泄進(jìn)馬桶的尿液，進(jìn)行尿液分析。隨后，在便池后部設(shè)計(jì)了沖洗排泄物取樣器的裝置。隨著科學(xué)技術(shù)的提高，1997年正式提出了智能尿生物信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，設(shè)置用于尿生化檢測(cè)的智能尿檢測(cè)單元，尿生化檢測(cè)后得出的數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)自動(dòng)與標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)比較，判斷使用者的健康情況，并能根據(jù)檢測(cè)有問題的結(jié)果進(jìn)行預(yù)防和治療。之后，利用溫度傳感器和尿糖值傳感器檢測(cè)人體溫度和尿糖值的智能馬桶問世。近年來，還有一種能夠隨時(shí)對(duì)尿液進(jìn)行生化檢測(cè)的智能自動(dòng)尿檢信息顯示馬桶，由馬桶本體、智能尿檢測(cè)單元和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)構(gòu)成。最新的智能馬桶還增加了無創(chuàng)血糖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將糖尿病人需要去醫(yī)院做的檢測(cè)移植到家庭日常生活中，節(jié)約時(shí)間的同時(shí)提高了醫(yī)療監(jiān)控效率[3]。日前，一種帶有自動(dòng)蓄尿裝置的坐便器研制出來，同時(shí)擁有自動(dòng)蓄尿和帶干化學(xué)分析尿檢功能，從收集尿液到分析輸出，全部由控制單元自動(dòng)完成，適合家庭尿檢使用，能夠提高人們的健康意識(shí)，對(duì)于預(yù)防疾病和監(jiān)控身體健康有著積極的作用。

3 智能馬桶健康檢查系統(tǒng)引發(fā)的思考

隨著科學(xué)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和建設(shè)，智能化家居必將成為未來家庭的發(fā)展趨勢(shì)，智能化家庭健康監(jiān)控也將是智能化家居的重要組成部分。智能家居，也可以說是智能住宅，進(jìn)而聯(lián)想到家庭自動(dòng)化、電子家庭、網(wǎng)絡(luò)家居、家庭網(wǎng)絡(luò)等等名詞，在港澳地區(qū)還有數(shù)碼家居、數(shù)碼家庭的稱呼。智能家居作為一個(gè)新型名詞，是以家庭住宅為基礎(chǔ)，在建筑、通信、網(wǎng)絡(luò)、家電設(shè)備等方面，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)和管理的一體自動(dòng)化，形成高效舒適、安全便利的環(huán)保住宅環(huán)境。智能家居可以理解為一個(gè)系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)將家庭生活中多個(gè)子系統(tǒng)結(jié)合在一起，讓家庭生活更加安全高效。智能家居不僅僅具有傳統(tǒng)家居的居住功能，更重要的是幫助家庭與外界保持信息暢通，提供全方位信息交換，優(yōu)化人們的生活方式。就好比智能馬桶的研究歷程，從最開始對(duì)馬桶坐墊的按摩功能開始，隨著人們追求健康的生活理念的不斷深入，對(duì)于馬桶功能的要求也越來越多，出現(xiàn)了體重、體溫測(cè)量系統(tǒng)，又出現(xiàn)了血壓、血糖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，馬桶的改革換代代表了家用電器的不斷更新，朝著智能化家居的方向不斷前進(jìn)，將原來的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成了具有能動(dòng)智慧的工具，滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)和精神需求，讓家居生活更舒適更安全，形成高品位并且適宜居住的家庭生活空間，提高人們的生活品質(zhì)。

4 結(jié)語

智能化家居必然是家居的發(fā)展和轉(zhuǎn)變趨勢(shì)，智能馬桶的研究歷程見證了智能家居的發(fā)展，智能馬桶對(duì)于人和家庭的健康檢查主要是對(duì)體溫、體重、血壓和血糖幾個(gè)方面，不需要其他的家用醫(yī)療器械便能夠判斷一個(gè)人的健康狀態(tài)，在如廁中智能的進(jìn)行身體健康檢查，對(duì)于疾病的預(yù)防和治療有著積極意義。

參考文獻(xiàn)

[1]陳紅奎，朱飛，董淼蕾.智能馬桶健康監(jiān)測(cè)技術(shù)專利分析[J].河南科技，2016，14：89-91.

[2]林少群，汪劉一，房銘峰.智能坐便器淺析[J].科技視界，2015，10：27-28.

[3]程潤(rùn)東.智能馬桶設(shè)計(jì)的要點(diǎn)及原則[J].江西建材，2016，19：249+251.