張瀚文 劉潤(rùn)湘 金哲祺 張楚楚 黃琬童 嚴(yán)棋耀 徐慶鐘 鄒永久

摘? 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人口老齡化也隨之出現(xiàn)。問題的解決勢(shì)必需要政策的扶持以及科技的幫助。基于此，為幫助身體不便的老人更好的生活，意圖通過單片機(jī)的信號(hào)處理及其它元器件對(duì)信號(hào)的接受及反饋，將一鍵呼救、床體恒溫、排泄等功能集合到一張護(hù)理床中，從而在一定程度上滿足老人的生活需求，為助老愛老做出一份貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：智能護(hù)理床? 三位一體控制? 床體恒溫? 助老科技

中圖分類號(hào)：TH77? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2021）01（a）-0043-04

Abstract： With the rapid development of China's economy， the aging of population also appears. The solution of the problem will need the support of policy and the help of science and technology. Based on this， to help the body inconvenience of old people live better， our intention through the signal processing of single chip microcomputer and other components of the signal to accept and feedback， will be a key for help， the bed body temperature， discharge functions such as collection to a smart care bed， which meet the demand of the old man's life，? to some extent for helping and loving the aged to make a contribution to the support.

Key Words： Intelligent nursing bed; Trinity control; Constant temperature of bed; Technology for the aged

“空巢老人在家中悄然離世”、“老人半夜起床摔傷無人援助”等社會(huì)現(xiàn)象層出不窮，養(yǎng)老問題日益凸顯。隨著未來人口老齡化加重，面臨巨大的老年人服務(wù)市場(chǎng)，與人一天相伴1/3時(shí)光的床格外矚目。

縱觀世界老年人產(chǎn)品市場(chǎng)我們可以發(fā)現(xiàn)國(guó)外老人床市場(chǎng)比我國(guó)市場(chǎng)成熟許多。美國(guó)在新興養(yǎng)老科技領(lǐng)域的核心專利占比為36.39%，英國(guó)4.41%為第二，日本以4.03%位居第三，但世界上擁有老人最多的中國(guó)在老年人服務(wù)領(lǐng)域卻與這些國(guó)家相距甚遠(yuǎn)。

為此，欲打造出一款“新型床”，旨在既能滿足行動(dòng)不便的老人的大部分生活需求，又能隨時(shí)監(jiān)測(cè)老人的健康狀態(tài)。

1? 理論基礎(chǔ)

人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示[1]，我國(guó)從1999年進(jìn)入人口老齡化社會(huì)到2017年的18年間，老年人口凈增1.1億。預(yù)計(jì)到2050年前后，我國(guó)老年人口數(shù)將達(dá)到峰值4.87億，占總?cè)丝诘?4.9%。

一個(gè)國(guó)家或地區(qū)65歲以上老年人口占人口總數(shù)的7%，即意味著這個(gè)國(guó)家或地區(qū)的人口處于老齡化社會(huì)。這意味著我們?cè)?002年開始就已經(jīng)逐步邁入這一階段;中國(guó)老年人口的消費(fèi)潛力將從目前的4萬億元左右增加到106萬億元左右，占GDP的比例將從8%增加到33%。由此可知，老年消費(fèi)者的購買力也在不斷增加，市場(chǎng)前景巨大：“銀發(fā)經(jīng)濟(jì)”已經(jīng)到來。

2? 預(yù)實(shí)現(xiàn)功能

智能護(hù)理床的設(shè)計(jì)是為了方便老年人的生活，故產(chǎn)品被期待完成下述功能：

（1）一鍵呼救：在老人有危險(xiǎn)時(shí)可以自動(dòng)通知醫(yī)院及家人，以得到及時(shí)的救助。

（2）床體恒溫功能：床體保持相對(duì)穩(wěn)定的溫度，以免氣溫的變化讓老人感到不適。

（3）排泄功能：在老人有需要時(shí)，輔助老人完成排便過程并予以妥善處理。

（4）App+智能語音控制+床邊按鈕控制：床體可以由App、語音及床側(cè)的按鈕控制。

3? ?產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

床體（見圖1、圖2、圖3）的床上部分由四塊床板構(gòu)成，中間兩塊床板可向兩側(cè)拉動(dòng)，露出下方的排泄系統(tǒng)。在排泄過后，排泄系統(tǒng)下方的可控沖水龍頭和烘干機(jī)能夠完成清潔功能;上半部分的床板可折疊，在其他部分的幫助下使老人安全地完成起身動(dòng)作;床頭配備有一鍵呼救按鈕和語音控制模塊，方便老人在有需要時(shí)的使用;床側(cè)附有健康檢測(cè)器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)老人的健康情況;床體配備的靜音水泵、恒溫閥，通過在水箱內(nèi)注入溫度恒定的清水，達(dá)到床體恒溫功能。

4? 產(chǎn)品原理

4.1 一鍵呼救功能原理

一鍵呼救功能的主體為可視呼叫裝置（見圖4），每個(gè)裝置都有自己獨(dú)特的編號(hào)。在每安裝一張床時(shí)，將可視呼叫裝置通過網(wǎng)絡(luò)與云服務(wù)器連接，同時(shí)將個(gè)人信息進(jìn)行綁定，可視呼叫裝置和服務(wù)器通過無線傳輸?shù)姆绞竭B接急救中心。當(dāng)用戶進(jìn)行求救時(shí)，信號(hào)會(huì)同時(shí)發(fā)送到服務(wù)器和急救中心。

可視呼叫裝置內(nèi)設(shè)置有一鍵呼叫模塊，所述一鍵呼叫模塊連接所述攝像頭，按下設(shè)置好的一鍵呼叫按鈕即可進(jìn)行撥號(hào)，接通的同時(shí)開啟視頻功能;同時(shí)，綁定相應(yīng)編號(hào)的APP會(huì)通知手機(jī)持有者，讓親屬得知使用者的情況。

裝置設(shè)有無線通信（Wife）模塊，APP通過此模塊與裝置實(shí)現(xiàn)綁定。一般情況下，用戶的位置信息初始安裝時(shí)，就存儲(chǔ)在服務(wù)器中?？梢暫艚醒b置連接設(shè)有GPS模塊。當(dāng)急救中心同時(shí)接到可視呼叫裝置和服務(wù)器傳輸過來的位置信息時(shí)，以可視呼叫裝置傳輸來的位置信息為準(zhǔn)。

4.2 床體恒溫功能原理

如圖5所示，打開開關(guān)后，靜音泵將安裝在其中熱水裝置中的水緩緩壓入水道，流經(jīng)恒溫閥時(shí)，需要水的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)的對(duì)人體睡眠最適宜的溫度，恒溫閥才開始放水。熱水在水箱中需要經(jīng)過我們所設(shè)置的雙S型水道，它能充分利用水的熱能，將之傳遞至床體。然后水流再經(jīng)過水道流回?zé)崴b置。床體上的溫度傳感器會(huì)時(shí)刻將床體與水箱中水的溫度信號(hào)傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)再控制水循環(huán)系統(tǒng)持續(xù)工作。

4.3 排泄功能原理

圖圖6所示，觸動(dòng)開關(guān)后，單片機(jī)控制液壓器將經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的拼裝水箱和特制可抽離床板往床外拉動(dòng)，水箱在固定可傳送滑輪（開啟狀態(tài)）上滑出床體一部分，被水箱下固定鐵板擋住的廢物進(jìn)口洞打開，老人解決完后，手動(dòng)按動(dòng)開關(guān)，打開水箱下的一個(gè)出水口，3s左右時(shí)間后關(guān)閉，流出的水將廢物沖進(jìn)廢物袋。同時(shí)自動(dòng)沖洗裝置啟動(dòng)，水箱中的水被小型泵壓出水箱，流經(jīng)噴頭電阻開關(guān)時(shí)被加熱成溫水，然后沖洗老人的屁股，沖水停止后，吹風(fēng)烘干機(jī)啟動(dòng)，吹出溫度適宜的風(fēng)將水烘干。最后，單片機(jī)控制特制床板和特制水箱恢復(fù)原位，滑輪抱死。沖水包扎廢物。

4.4 “App+智能語音+床邊按鈕”三者控制功能的加入

如圖7所示，App操控功能有其便利性，但由于有些老年人視力不佳，使用app控制床體功能未必方便，因此同時(shí)設(shè)計(jì)床側(cè)按鈕;此外加入語音控制系統(tǒng)主要是為了方便身體不適、子女不在身邊的老人操縱床體。

5? 項(xiàng)目前景

“人工智能”概念是在2016年真正普及的，各式各樣的人工智能概念產(chǎn)品、應(yīng)用層出不窮，尤其是智能家居市場(chǎng)，智能床、智能家電在中國(guó)迅速打開了市場(chǎng)，并保持著超高的增長(zhǎng)率，整個(gè)智能家居產(chǎn)業(yè)前景廣闊。智能床主要起源于歐美地區(qū)，作為參照，中國(guó)智能床行業(yè)發(fā)展可期。

現(xiàn)今智能床主打兩個(gè)人群市場(chǎng)，一是白領(lǐng)市場(chǎng)、二是失眠人群市場(chǎng)，而老年市場(chǎng)的空缺，無人填補(bǔ)。在我國(guó)，智能床生產(chǎn)企業(yè)大多規(guī)模不大，科技技術(shù)有待提升，老年智能床市場(chǎng)是一塊很大而未被分配的蛋糕。從產(chǎn)品本身及市場(chǎng)需求兩方面來看，老年智能床市場(chǎng)潛力巨大，社會(huì)影響力較大、目前業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)較小，專家相信，隨著對(duì)于老年智能床越來越多的研發(fā)和投入，在不久的將來，老年智能床將逐步成為“大眾產(chǎn)品”。

6? 結(jié)語

護(hù)理床的設(shè)計(jì)不是一種無目的的行為。時(shí)代在發(fā)展，人們看待事物的角度也在發(fā)生著變化。在日趨智能化的當(dāng)下，僅僅設(shè)計(jì)一款養(yǎng)老床位是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。還需要考慮受眾心理，尤其是要著重思索方便大眾的設(shè)計(jì)。這樣，以此為核心開發(fā)出的功能才能符合現(xiàn)代社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展要求，才能將護(hù)理床與顧客需求結(jié)合起來，做出一款緊跟時(shí)代科技，緊隨大眾意愿的智能護(hù)理床，讓子女多一份放心，讓家里多一份溫馨，讓我們的初衷得以實(shí)現(xiàn)-“關(guān)愛老人，子女無憂”。

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