基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧公廁發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢研究*

■ 高士娜 王澤南 林夢（高士娜、林夢，安徽財經(jīng)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院；王澤南，安徽財經(jīng)大學(xué)會計學(xué)院）

一、引言1

21世紀(jì)是大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)的時代，大數(shù)據(jù)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)也在其中扮演著至關(guān)重要的角色。如何把大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合這一理念并應(yīng)用在城市公廁建設(shè)中，使人們?nèi)鐜邮嫘模颖憬?，更加衛(wèi)生，是我們努力探尋的方向。應(yīng)堅持以公廁智能化為中心的思想，以節(jié)約能源、環(huán)境保護、資源循環(huán)、人性化為核心，加快推進(jìn)城市公廁革命。

二、智慧公廁的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）智慧公廁研究現(xiàn)狀概述

1.智慧公廁源起

為了響應(yīng)在2017年提出的2020年全面建成小康社會的號召，我國各個城市的城鎮(zhèn)化建設(shè)都在加快步伐，而在城鎮(zhèn)化建設(shè)過程中智能化的公共設(shè)施是“智慧城市”建設(shè)的重要組成部分。其中城市公廁更是城市的公共服務(wù)設(shè)施中最能體現(xiàn)一座城市智能化和人性化的部分，是體現(xiàn)我國城市的發(fā)展情況和良好的文明形象的窗口。因此，智慧公廁這一概念應(yīng)運而生。

2.智慧公廁的概念

談及智慧公廁的概念，我們首先要知道智慧公廁不等于公廁智慧管理系統(tǒng)。在日常生活中，我們通常會認(rèn)為智慧公廁的含義包括兩個方面：

一是公廁的智慧改造：即以城市居民為導(dǎo)向，結(jié)合公廁使用者的需求，通過相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，實現(xiàn)智能除臭、智能照明、智能通風(fēng)等以提升如廁體驗和公廁服務(wù)質(zhì)量。

二是公廁的智慧管理：智慧管理不同于智慧改造，它主要側(cè)重于通過相關(guān)傳感器技術(shù)采集、分析公廁使用過程中產(chǎn)生的一系列數(shù)據(jù)，服務(wù)于公廁的管理業(yè)務(wù)智慧公廁則是以上二者的有機結(jié)合，缺一不可。首先通過改造提升公廁的基礎(chǔ)設(shè)施，進(jìn)而提升公廁的服務(wù)質(zhì)量，在此基礎(chǔ)上，形成以服務(wù)公眾為目標(biāo)的綜合管理機制和快速發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的良好循環(huán)。

（二）智慧公廁建設(shè)的目的和意義

1.建設(shè)智慧公廁是加速實現(xiàn)我國城鎮(zhèn)化的基石

改革開放30多年以來，我國城鎮(zhèn)化建設(shè)不斷加快，每年有成千上萬的農(nóng)村人口進(jìn)入城市，人口的迅速增長首先凸顯的就是城市衛(wèi)生問題，而公廁作為城市的樞紐就顯得尤為重要。只有城市的衛(wèi)生環(huán)境不存在隱患，實現(xiàn)城鎮(zhèn)化的腳步才不會放緩，智慧公廁的建設(shè)更加滿足大眾的需求，飛躍提升城市居民的使用體驗。因此加速完成我國城鎮(zhèn)化建設(shè)，智慧公廁的基石作用不容忽視。

2.建設(shè)智慧公廁是物聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)發(fā)展的需要

當(dāng)前，全球信息技術(shù)的發(fā)展無比迅速，同時與之相關(guān)聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展也不可小覷。智慧公廁主要是在充分整合、挖掘、應(yīng)用信息技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過智慧管理賦予城市公廁以智能，從而實現(xiàn)對公廁各方面的精確化管理，實現(xiàn)對資源的集約化利用，在提升服務(wù)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，減少城市建設(shè)成本。

3.提高城市形象和競爭力的戰(zhàn)略選擇

城市的經(jīng)濟實力強弱，取決于對人才的吸引力，城市吸引的人才越多城市的各個方面才會有很大的提升，于是城市的競爭力相應(yīng)地就有了一定的保障。公廁作為城市的名片，給他人留下的印象是至關(guān)重要的，只有當(dāng)人們對這座城市有著美好的印象，扎根于此的可能性才會大大提高。智慧公廁作為新時代的產(chǎn)物，有理由代表城市形象，并可以為提升城市競爭力增加一些籌碼。

三、智慧公廁應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的流程

主要以智能網(wǎng)關(guān)、無線傳輸和收集設(shè)備為基礎(chǔ)，使整個公廁的管理和使用形成一個閉環(huán)系統(tǒng)，通過無線連接、控制終端設(shè)備（終端設(shè)備包括溫濕度傳感器、氣體檢測傳感器、一鍵報警等）將傳感器監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳至服務(wù)器或大數(shù)據(jù)云平臺，使管理者得到準(zhǔn)確反饋并及時處理，達(dá)到系統(tǒng)的可利用狀態(tài)，實現(xiàn)對公廁的智能化控制管理。

智慧公廁由信息感知、數(shù)據(jù)傳輸、決策處理、提供服務(wù)等多個方面構(gòu)成，主要有以下四個相互作用的部分：

（1）包括氣體檢測傳感器、紅外人體儀、溫濕度傳感器等各種傳感器設(shè)備。

（2）傳輸層：包括ZIGBEE（LoRa）無線連接設(shè)備，LoRa+4G或ZIGBEE+4G網(wǎng)關(guān)設(shè)備，無線傳輸網(wǎng)絡(luò)等。

（3）應(yīng)用層：主要是智慧公廁管理數(shù)據(jù)云平臺，負(fù)責(zé)監(jiān)測、分析并管理感知層獲取的所有物聯(lián)網(wǎng)實時數(shù)據(jù)。

（4）終端層：主要指智能手機、平板、電腦等，可及時獲取設(shè)備分析出的數(shù)據(jù)和信息。

四、國內(nèi)智慧公廁建設(shè)情況簡述

根據(jù)了解，我國大部分城市都開始了智慧公廁的建設(shè)。其中上海在智慧公廁建設(shè)方面處于較為領(lǐng)先的地位，大約有150所。靜安、嘉定和青浦三個區(qū)公廁是上海智慧公廁中的主要代表，它們分別采用了不同的管理模式。

（1）上海市靜安區(qū)火車站的“智慧公廁”不但利用物聯(lián)網(wǎng)收集并實時監(jiān)測公廁的空氣質(zhì)量、人流量、蹲位的使用率、天氣情況等數(shù)據(jù)，同時也利用以上收集的數(shù)據(jù)對公廁進(jìn)行了人性化智能化的管理，并且通過分析人們對智慧公廁的使用滿意度和公廁內(nèi)部環(huán)境等情況，采取相應(yīng)措施不斷地提高公廁服務(wù)水平。除此之外，為了進(jìn)一步擴展公廁的功能，該智慧公廁還提供了附近公交線路、附件景區(qū)位置風(fēng)景的介紹、公廁評價和緊急服務(wù)電話等功能。

（2）嘉定北汽車站智慧公廁合理經(jīng)濟地利用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改善公廁環(huán)境，使其具備客流量、室內(nèi)空氣質(zhì)量等各項數(shù)據(jù)的分析功能。根據(jù)公廁男女廁位需求的差別和不同人群對公廁的要求，嘉定智慧公廁在男女廁位上摒棄傳統(tǒng)的1：1比例，采用1：2的合理廁位設(shè)置，在空間布局上更加均勻合理，并增加了第三衛(wèi)生間和母嬰室。

（3）青浦區(qū)智慧公廁除基礎(chǔ)功能的智能化外，內(nèi)部還設(shè)置智能驅(qū)鼠器、智能熏香機、人臉識別取紙機，如廁體驗良好。

與此同時，在上海智慧公廁建設(shè)的帶動下，越來越多的城市開始了對公廁的改良和智慧化，我國智慧公廁的普及率逐步提高，大大提高了城市居民的使用體驗。

五、國內(nèi)智慧公廁存在的問題

目前，由于全國各城市智慧公廁普及率仍然不高，大部分群眾對智慧公廁并沒有十分了解。在已建設(shè)智慧公廁的城市中，對此知悉并有使用經(jīng)驗的人們表現(xiàn)出了較高的滿意度，但表示還是有些不足之處。通過實地調(diào)查，智慧公廁存在以下問題：

（一）女廁位較少

隨著城市人口的增加，廁位不足的問題日益顯著。在人流高峰期時，女廁位不足的情況尤為突出，大大降低了使用體驗?？梢酝ㄟ^合理利用公廁內(nèi)部空間資源、重新劃分室內(nèi)功能區(qū)，同時在一定程度上增加女廁位，并在人流量大又不能加建公廁的地點旁邊增設(shè)無性別的移動公廁，以備女廁應(yīng)急所需，減輕承受壓力，減少女性排隊等候的時間。

（二）缺少公廁內(nèi)外標(biāo)志牌

智慧公廁的出現(xiàn)，使公廁的功能愈加繁瑣，內(nèi)部空間分布愈加復(fù)雜。缺少公廁內(nèi)外功能指示牌和方向指引牌嚴(yán)重影響了使用體驗。應(yīng)增設(shè)無性別衛(wèi)生間、母嬰間、廁位標(biāo)志牌，幫助如廁人員更準(zhǔn)確地找到廁位，還應(yīng)增加夜間引導(dǎo)的標(biāo)志牌和智能化引導(dǎo)系統(tǒng)，幫助如廁人員在任何時間更迅速地找到距離最近且有空廁位的公廁。

（三）除臭設(shè)施較簡陋

在使用智慧公廁的過程中，仍能感受到排泄物所產(chǎn)生的異味。公廁產(chǎn)生的臭味主要來自大便尿液揮發(fā)物，但便器地漏回返和灑出滲透也會產(chǎn)生臭味。應(yīng)加裝除臭裝置和空氣處理系統(tǒng)，收集并凈化異味氣體，有效處理大便、尿液揮發(fā)物產(chǎn)生的臭味，同時注意節(jié)能和美觀，使如廁人員在公廁獲得更好的體驗。

（四）節(jié)水措施匱乏

公廁中使用自來水十分頻繁，幾乎什么都離不開水。公廁中消耗最多的就是水,據(jù)統(tǒng)計我國每年沖廁和廁后洗手消耗的水資源約占我國每年缺水總量的30%,相當(dāng)于國內(nèi)40個中等城市的年用水量。因此，在條件允許的情況下,公廁可以采用中水沖廁,同時在改造或新建智慧公廁時,也可采用洗手廢水再利用的措施,將洗手的廢水作為小便池的沖洗水，以達(dá)到節(jié)水的目的。

（五）電力資源浪費

在晚上人流量較少時，公廁仍會徹夜通電和開燈，增加了電能的直接或間接的損耗，不利于環(huán)境保護。應(yīng)充分利用自然光，合理設(shè)置天窗及側(cè)窗，根據(jù)廁位照明的不同光照要求選擇相應(yīng)節(jié)能感應(yīng)燈具，并結(jié)合太陽能光伏發(fā)電板形成節(jié)電—用電閉環(huán)系統(tǒng)。采取經(jīng)濟可行的節(jié)電措施，提高能源效率，減少電力資源的浪費。

六、智慧公廁管理模式提升建議

（一）智慧公廁管理模式提升目標(biāo)

智慧公廁一定要加強建設(shè)和管理，保證智慧公廁的實用性和服務(wù)質(zhì)量，才能達(dá)到不斷提升改造的目的。目前大部分公廁管理模式一般都按照固定作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來對公廁進(jìn)行維修養(yǎng)護、清掃保潔，落實保潔規(guī)范化和精細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)。通過智慧公廁管理系統(tǒng)的建立，依托物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)對智慧公廁服務(wù)所涉及到的人和事進(jìn)行全過程實時管理，合理設(shè)計規(guī)劃智慧公廁管理模式，提升公廁衛(wèi)生服務(wù)質(zhì)量，降低運營成本，提高突發(fā)事件的應(yīng)急處理能力和管理效率，為智慧公廁日常經(jīng)營管理和領(lǐng)導(dǎo)決策提供強有力的支持。

（二）打造信息化智慧公廁管理系統(tǒng)

通過二維碼命名并管理廁內(nèi)設(shè)施，為公廁設(shè)施和服務(wù)優(yōu)化提供支撐。利用數(shù)據(jù)分析，進(jìn)行巡回?zé)o固定保潔，同時監(jiān)測保潔人員工作頻次，減少人工成本。為提高能源利用效率，實現(xiàn)照明自動化控制、廁紙分配信息化、故障報警一體化，打造智能化和信息化公廁，使公廁管理更加科學(xué)有效。

（三）建立智慧公廁檢查系統(tǒng)

利用信息數(shù)據(jù)平臺制定并按時發(fā)布周計劃，明確管理人員檢查任務(wù)，通過手機端掃描二維碼查詢并檢查當(dāng)日任務(wù)完成情況。當(dāng)任務(wù)未完成時，系統(tǒng)將信息自動推送給相關(guān)責(zé)任人，保證及時有效處理。同時可實現(xiàn)超時預(yù)警、檢查日志自動記錄，用大數(shù)據(jù)優(yōu)化公廁智能布局,使管理力度不足的難題得以解決，提高管理效率。

七、結(jié)語

在信息時代的背景下，物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展迅速，與此同時，城鎮(zhèn)化建設(shè)的步伐也不曾放緩，如何提升智慧公廁的服務(wù)質(zhì)量，如何將公廁智能化，對城市尤為重要，本文分析了智慧公廁的大致應(yīng)用和研究方向，充分意識到建設(shè)智慧公廁有利于城市的創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展。