機(jī)構(gòu)養(yǎng)老模式下的適老化智能家居設(shè)計研究

王帆，朱天陽（通訊作者），楊何玉，楊鈺萍

（北京化工大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，北京，100029）

引言

中國老齡化嚴(yán)峻的形勢不容置疑，隨著老齡人口高齡化，半失能老人、失能老人數(shù)量的激增，社會對可以提供長期專業(yè)護(hù)理的機(jī)構(gòu)養(yǎng)老模式的需求與日俱增。與此同時，科技革命正在深入進(jìn)行，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、社交網(wǎng)等智能化技術(shù)越來越多地應(yīng)用到智能家居領(lǐng)域。如何通過使用高科技智能產(chǎn)品使其既為老人提供全面的、人性化的服務(wù)與照顧，又充分完善養(yǎng)老機(jī)構(gòu)硬件設(shè)施、提高其治理能力是值得我們深思的問題。通過調(diào)研與相關(guān)文獻(xiàn)查閱，團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)養(yǎng)老機(jī)構(gòu)存在一些共性問題，而這些問題大部分可以通過智能硬件設(shè)備來解決或改善。基于機(jī)構(gòu)養(yǎng)老情感化、普及化、信息化的方向趨勢，將適老化智能家居應(yīng)用到養(yǎng)老機(jī)構(gòu)，既是為老年人帶來更好養(yǎng)老環(huán)境的嘗試，也為傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)降低運(yùn)營成本、提高經(jīng)濟(jì)效益提供思路與藍(lán)本。

一、機(jī)構(gòu)養(yǎng)老模式的主要特征

一方面由于社會需求的緊迫，另一方面由于國內(nèi)養(yǎng)老觀念的轉(zhuǎn)變，越來越多的家庭將贍養(yǎng)老人的選擇投向機(jī)構(gòu)養(yǎng)老。與此同時，借助智能化設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，養(yǎng)老的服務(wù)設(shè)計愈發(fā)智能化。現(xiàn)代機(jī)構(gòu)養(yǎng)老針對不同層次老年群體的不同需求，結(jié)合智能家居來實現(xiàn)老年人更高品質(zhì)的養(yǎng)老體驗，使其晚年生活更有保障。因此，在進(jìn)行設(shè)計之前應(yīng)先把握機(jī)構(gòu)養(yǎng)老的固有特征，以指引后續(xù)空間及功能的完善與落實。

（一）輻射面廣

養(yǎng)老機(jī)構(gòu)作為機(jī)構(gòu)養(yǎng)老模式的重要載體，接納服務(wù)的老年人囊括完全自理、半自理、失能老人，并對老人提供集中式的生活照料、精神撫慰、健康管理和文體娛樂活動等綜合性服務(wù)。不僅面向的老人群體廣泛，輸出的服務(wù)類型也較為全面。不同的機(jī)構(gòu)側(cè)重點(diǎn)不同。例如，協(xié)助型養(yǎng)老院主要面向介助老人；醫(yī)療護(hù)理型老年護(hù)理院主要面向無自理能力的老人，尤其是一些高齡的失能失智老人。

（二）專業(yè)化服務(wù)

專業(yè)化主要指通過專業(yè)的養(yǎng)老護(hù)理人員和專業(yè)的養(yǎng)老服務(wù)體系并根據(jù)老人的具體需求提供相應(yīng)設(shè)備與人員照護(hù)。例如，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、VR技術(shù)、云計算等都是智能化機(jī)構(gòu)養(yǎng)老的核心技術(shù)支撐。其中基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居系統(tǒng)為機(jī)構(gòu)養(yǎng)老提出了創(chuàng)新方向與充分的想象力，規(guī)?；?、專業(yè)化的照顧特色是家庭養(yǎng)老所不能比的，也更符合規(guī)模經(jīng)濟(jì)原理。

（三）靈活性高

＞ 圖1

＞ 圖2

國內(nèi)機(jī)構(gòu)養(yǎng)老的靈活性主要體現(xiàn)在兩大方面，一是組織模式的多樣性——包括養(yǎng)老院、敬老院、福利院、老年公寓、護(hù)養(yǎng)院、托老所、老人服務(wù)中心等；供給主體的的多樣性——傳統(tǒng)的養(yǎng)老供給主體只有政府與單位，但現(xiàn)在基本實現(xiàn)政府、社會、個人三者的有機(jī)融合，多元的供給模式也使機(jī)構(gòu)養(yǎng)老服務(wù)迸發(fā)新的生命力。

二、機(jī)構(gòu)養(yǎng)老存在的主要問題

機(jī)構(gòu)養(yǎng)老有自身的優(yōu)勢，但也不可避免其存在諸多問題。該項目的研究不僅要挖掘上述特征；而且要總結(jié)機(jī)構(gòu)養(yǎng)老現(xiàn)存的主要問題，并且從中有針對性地探究共性痛點(diǎn)；擬通過完善養(yǎng)老設(shè)施、增添適老化設(shè)計以及規(guī)劃空間布局推動機(jī)構(gòu)養(yǎng)老服務(wù)模式的軟硬件創(chuàng)新。

（一）不同性質(zhì)的養(yǎng)老機(jī)構(gòu)服務(wù)水平差距大，供需不平衡

養(yǎng)老機(jī)構(gòu)公立與民營的反差過大。擁有完善的醫(yī)療設(shè)施和康復(fù)設(shè)施大多集中在高端民辦養(yǎng)老院且動輒月費(fèi)萬元以上，而普通的養(yǎng)老機(jī)構(gòu)僅僅提供基本生活服務(wù)。社會補(bǔ)助型、非營利性民辦養(yǎng)老機(jī)構(gòu)資金短缺，醫(yī)療保障設(shè)施有限。個體興辦的養(yǎng)老機(jī)構(gòu)，設(shè)施簡陋，缺乏老人集體活動、娛樂的公共場所，與國家制定的標(biāo)準(zhǔn)有一定差距。在一線城市經(jīng)常出現(xiàn)“一床難求”的現(xiàn)象，養(yǎng)老床位供不應(yīng)求；但在許多非營利性的養(yǎng)老機(jī)構(gòu)，由于缺乏康復(fù)治療、緊急救助等硬件設(shè)備，服務(wù)水平受限，導(dǎo)致長期的入住時間短、高空床率等現(xiàn)象。這也是造成養(yǎng)老機(jī)構(gòu)接受程度和公信力低的主要原因。

（二）功能單一，智能化水平低

按照老年人自身身體狀況養(yǎng)老服務(wù)分為三類：第一種是生活完全可以自理的老人；第二種是半失能老人；第三種是完全失能老人。但養(yǎng)老機(jī)構(gòu)大多一起照顧，并沒有根據(jù)實際情況分配專業(yè)的護(hù)理人員。養(yǎng)老機(jī)構(gòu)中失能、半失能老人比重大，并且老人年齡與風(fēng)險事故發(fā)生存在一定相關(guān)性，尤其是85歲以上老人的數(shù)量與風(fēng)險事故發(fā)生存在較強(qiáng)關(guān)聯(lián)性。老年人的服務(wù)需求只能與服務(wù)人員進(jìn)行人人交互，出現(xiàn)狀況僅能依靠人工處理。雖然這種方式對老人來說可能更加適應(yīng)，但這種低智能的服務(wù)體系是對當(dāng)下人力資源匱乏的極大挑戰(zhàn)。

三、老年人生理、心理特點(diǎn)分析

綜上所述，對于一些高齡和失能老人、家庭與社團(tuán)難于支撐的群體，專業(yè)機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢與作用日益顯現(xiàn)；但其設(shè)施不全面、缺乏智能管理手段問題是制約老人入住的主要因素。為了更準(zhǔn)確地設(shè)計出同時滿足老人真實需求，又有效提高機(jī)構(gòu)養(yǎng)老設(shè)施水平的居住環(huán)境，團(tuán)隊對北京順義首家智能化服務(wù)養(yǎng)老驛站——勝利社區(qū)養(yǎng)老服務(wù)驛站以及易來福順悅驛站進(jìn)行抽樣問卷調(diào)研。自早上8點(diǎn)持續(xù)到下午16時許，團(tuán)隊共協(xié)助77位老人完成問卷填寫（男性27人，女性50人）。期間老人對身體變化的具體描述、以及測量身體狀況、曾遭遇的意外狀況團(tuán)隊均以視頻方式記錄下來。每份問卷時長平均25～35分鐘。通過一對一訪談、觀察，了解老年人的生理特征、心理需求，了解老年人宏觀行為活動與周圍環(huán)境的關(guān)系，得出5個要點(diǎn)。

（一）認(rèn)知能力減退

認(rèn)知能力有許多方面，包括智力、注意力、警覺性、識別、記憶、視覺空間能力等。通過顏色測試，我們發(fā)現(xiàn)老年人視力下降的同時辨色能力也在衰退；同一款可穿戴設(shè)備，老人更喜歡顏色鮮亮、對比強(qiáng)烈的設(shè)計。并且在走入老人房間時，敲門時常得不到回應(yīng)。經(jīng)詢問，老人在臥室不僅聽不清敲門聲、開水聲，也聞不到外面食物的氣味，曾因接電話引起食物燒焦，幸而有警報器才避免事故。

（二）神經(jīng)功能老化

在步入老年期后，老年人腦組織萎縮、腦細(xì)胞減少、多種神經(jīng)遞質(zhì)的能力皆有所下降，從而導(dǎo)致對外界事物反應(yīng)遲鈍。多數(shù)老人反映在學(xué)習(xí)新的設(shè)備過程中頻頻出錯，記憶易出現(xiàn)干擾或抑制，對于新環(huán)境的適應(yīng)力大不如前，容易出現(xiàn)迷路、轉(zhuǎn)向、虛構(gòu)、錯構(gòu)的情況。

（三）行動能力退化

骨骼與肌肉不同程度老化也是老人機(jī)能下降的另一個主要特征，其中肌肉細(xì)胞萎縮最明顯，表現(xiàn)為彈性降低、力量減弱、動作緩慢。27位男性老人中有18位表示自己的靈活度受限，比如不能參加籃球活動，甚至類似釣魚這樣簡單的娛樂實際操作起來也難度不小。與此同時，無機(jī)物代謝功能減退，骨質(zhì)疏松明顯、骨骼再生能力降低，這也是老年人容易摔倒及摔倒后骨折不易恢復(fù)的主要原因。

（四）免疫能力下降

與身體機(jī)能衰老呈平行發(fā)展的是老年人免疫功能也在逐年變?nèi)?，收回的問卷顯示老年人常見慢性病中高血壓比例最高，其次是關(guān)節(jié)炎、糖尿病，并且這些老人疾病容易受到感冒、受涼這樣的小病影響。有三位老人因并發(fā)癥而不能出遠(yuǎn)門。因此在養(yǎng)老機(jī)構(gòu)中需要?dú)庀蟾兄髋c空氣凈化器等保持溫度均衡與室內(nèi)空氣質(zhì)量的設(shè)施。

（五）自尊情感增加

經(jīng)過由淺入深的詢問，我們發(fā)現(xiàn)老人無論是形態(tài)的衰老還是社會角色的轉(zhuǎn)變都容易挫傷他們的自尊心。他們談及驛站養(yǎng)老生活時表示，一群老人每天能圍坐在一起訴說相似的經(jīng)歷，這份認(rèn)同感與存在感是別處沒有的。故受到生活經(jīng)歷、生活環(huán)境的影響，短期內(nèi)老人容易情緒化且追憶過去，其在精神上更渴望得到別人的尊重與信賴。

四、機(jī)構(gòu)養(yǎng)老中的智能家居設(shè)計

（一）機(jī)構(gòu)養(yǎng)老智能家居設(shè)計案例

由于老年人生理上因功能衰退需要安全保障、精神上因角色轉(zhuǎn)換渴望得到尊重等居住需求，因此提供良好的空間環(huán)境與健康守護(hù)是機(jī)構(gòu)養(yǎng)老的核心競爭力。設(shè)法利用智能家居實時監(jiān)測老人的身體健康是非常必要而科學(xué)的手段。此外也要注重陽臺、客廳等共享空間的規(guī)劃，提供充分的精神生活場所。根據(jù)機(jī)構(gòu)養(yǎng)老床位緊張以及老年人機(jī)能退化等綜合因素，結(jié)合無障礙設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，首先確定5.8m×5.7m×2.6m（長×寬×高）的設(shè)計草案，空間圖與實際比為1∶2。（圖1）

＞ 圖3

整體房間布局有兩個創(chuàng)新點(diǎn)：第一，一間單人間與一間雙人間的組合設(shè)計，既構(gòu)成組團(tuán)的家庭式平面布局，增強(qiáng)機(jī)構(gòu)中的家庭氛圍感；又充分考慮老人的自主選擇性、生活成本（圖2）。需要完全的私密空間的老人可以選擇單人間，希望有居友且價位較低房間的老人可以入住雙人間。公共空間共享、可復(fù)制的空間推廣，兼顧老人群體特殊性的同時，提升機(jī)構(gòu)養(yǎng)老的規(guī)模效益。第二，著重設(shè)計共享空間——客廳與榻榻米陽臺，整體多采用明亮的照明系統(tǒng)及色彩環(huán)境，以較低成本提高老人的居住舒適度。增加老人組織或參與集體活動的機(jī)會，通過相互交流有效避免入住老人的孤獨(dú)感、自卑感、抑郁感等。最終通過空間功能的細(xì)分、智能設(shè)備的考量確定可調(diào)整、可量化推廣的養(yǎng)老機(jī)構(gòu)三人間戶型及智能家居系統(tǒng)。

1.家居控制系統(tǒng)

以智能家居系統(tǒng)為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將老人生活有關(guān)的設(shè)施進(jìn)行高效集成。在設(shè)計智能監(jiān)控系統(tǒng)時，一個需要解決的關(guān)鍵問題是如何保護(hù)和維護(hù)老人的優(yōu)先性。建立以智能終端為核心，以物聯(lián)網(wǎng)為技術(shù)支撐，以老人實際狀況為主導(dǎo)的“一鍵式”服務(wù)體系，充分滿足老人的安全需求。

2.照明系統(tǒng)

利用光照度傳感器智能控制室內(nèi)亮度，可按照不同時間調(diào)節(jié)不同模式，并依據(jù)老人眼睛適應(yīng)情況設(shè)計不同亮度，有效避免強(qiáng)光，無光等情況。例如，在閱讀模式下加設(shè)局部照明、補(bǔ)充柔和燈光，避免老人產(chǎn)生視覺障礙；在夜間模式下采用伴隨式腳燈、長條式夜燈等（圖2），滿足行動路線的同時不影響他人。

3.全屋聯(lián)動報警系統(tǒng)

基于對老年人行為模式的調(diào)查以及對全部空間的考量，檢測裝置并非采用獨(dú)立式觸發(fā)報警系統(tǒng)，而是精細(xì)化探測多種突發(fā)情況，老年人的行為狀態(tài)一旦達(dá)到觸發(fā)條件，將自動引發(fā)機(jī)構(gòu)預(yù)設(shè)的報警動作（圖3），并在在室內(nèi)易接觸位置增加手動觸發(fā)報警裝置。

4.人體感應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)

由起居監(jiān)控系統(tǒng)、心脈感應(yīng)系統(tǒng)、壓力感應(yīng)系統(tǒng)構(gòu)成。應(yīng)用范圍主要是居室（床）、衛(wèi)生間，通過對入住老人生活作息、心脈數(shù)值進(jìn)行實時監(jiān)測，其中壓力感應(yīng)系統(tǒng)可減輕老年人被實時監(jiān)測的不適感。例如，晚間沉睡時壓力數(shù)值出現(xiàn)異常會引發(fā)緊急警報。

5.環(huán)境系統(tǒng)

通過各類傳感器實時監(jiān)測水、氣、電、聲，超標(biāo)時能夠及時反饋并聯(lián)動處理；同時增設(shè)娛樂模式與訪客模式滿足老年人的日常學(xué)習(xí)、娛樂需求。

（二）助力智能養(yǎng)老的主要設(shè)備及功能

按照上述房間布局來歸納總結(jié)機(jī)構(gòu)養(yǎng)老中需要用到的智能家居設(shè)備。

智能臥室：當(dāng)老人在臥室休息時，智能床中非接觸力學(xué)傳感器，將老人睡眠過程中的各項身體指標(biāo)的變化傳輸?shù)浇】当O(jiān)控系統(tǒng)并結(jié)合了云端數(shù)據(jù)技術(shù)，為老人提供長期的健康數(shù)據(jù)記錄，每晚守護(hù)老人的睡眠健康。同時，老人的呼吸系統(tǒng)脆弱，需要空氣凈化器進(jìn)行室內(nèi)空氣的凈化與改善，結(jié)合氣象感知器監(jiān)測溫度、濕度、風(fēng)速等，智能去除空氣中的污染物，避免老人因病菌感染，誘發(fā)支氣管炎、肺炎等呼吸系統(tǒng)疾病。

干濕分離衛(wèi)生間：采用多功能機(jī)械浴槽可電動升降缸體等適老化設(shè)計，搭配平移擔(dān)架或多功能輪椅，針對殘疾、失能甚至臥床被照護(hù)者的身體情況將老人順利移入浴槽，操作簡易，極大降低老人洗浴風(fēng)險和介護(hù)人員的護(hù)理難度；配置智能馬桶，自動沖水、加熱坐墊，同時收集、分析老人排泄數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸至控制中心健康檔案，協(xié)助監(jiān)控老人健康。在下側(cè)安裝防跌倒傳感器，主要監(jiān)測老人的的步速、節(jié)奏、姿態(tài)等變化，讓摔倒的老人即時得到救助。

客廳：作為控制中心，針對老人突發(fā)狀況或緊急呼救及時作出處理?？梢晫χv，可與虹膜識別門、緊急報警按鈕、煙感傳感器等設(shè)備結(jié)合。依據(jù)調(diào)研中老人的認(rèn)知能力減退，因此虹膜識別門可避免老人忘帶鑰匙的麻煩。既能作為安全防護(hù)系統(tǒng)，又能作為親情關(guān)愛系統(tǒng)。子女可不時來探視，讓老人感受家庭的溫暖；并根據(jù)老年人的經(jīng)驗積累、專業(yè)學(xué)識等打造具有人文關(guān)懷的精神活動區(qū)域。

五、總結(jié)

本文針對當(dāng)下機(jī)構(gòu)養(yǎng)老存在的問題以及老年人的生理、心理特點(diǎn)，研究并設(shè)計了適合三位老人同時入住的智能家居空間，向老人提供快捷高效、及時準(zhǔn)確、低成本的機(jī)構(gòu)服務(wù)，無論是對公辦養(yǎng)老機(jī)構(gòu)還是民營養(yǎng)老機(jī)構(gòu)都具有良好的現(xiàn)實意義與應(yīng)用前景。銀發(fā)浪潮向我們席卷而來，機(jī)構(gòu)養(yǎng)老作為中國養(yǎng)老服務(wù)體系中的支撐部分，必須立足長遠(yuǎn)，借助信息技術(shù)產(chǎn)品，建設(shè)智能化養(yǎng)老院以提高自身服務(wù)質(zhì)量與水平。建設(shè)設(shè)施不求高大上，但必須體現(xiàn)全面性、實用性、經(jīng)濟(jì)性，從而貼合老年人的實際需求。