石元伍，常欣欣

（湖北工業(yè)大學(xué)，湖北 武漢 430068）

0 引言

隨著年齡的增長，進入老年期的人機體內(nèi)部不可避免地發(fā)生一系列生理變化，并以身體機能、感知能力和認知能力退化的形式表現(xiàn)出來。因此，針對老年群體進行相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計是響應(yīng)政府“十四五”規(guī)劃要求，實施積極應(yīng)對人口老齡化國家戰(zhàn)略，推動養(yǎng)老事業(yè)和養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，健全基本養(yǎng)老服務(wù)體系，大力發(fā)展普惠型養(yǎng)老服務(wù)和互助性養(yǎng)老，支持家庭承擔(dān)養(yǎng)老功能，培育養(yǎng)老新業(yè)態(tài)，構(gòu)建居家社區(qū)機構(gòu)相協(xié)調(diào)、醫(yī)養(yǎng)康養(yǎng)相結(jié)合的養(yǎng)老服務(wù)體系，健全養(yǎng)老服務(wù)綜合監(jiān)管制度。為應(yīng)對日益嚴重的老齡化問題，各地政府近幾年陸續(xù)推出了不同的養(yǎng)老模式。上海等地推出了“90%家庭養(yǎng)老，7%社區(qū)養(yǎng)老，3%依托機構(gòu)養(yǎng)老”的“9073”模式。可以看出目前居家養(yǎng)老所占比例最高。居家養(yǎng)老是公認的理想養(yǎng)老模式，但亟須醫(yī)療、家政、照護、心理等多種服務(wù)的無縫銜接。目前一般家庭，當子女長大工作成家后都是與老人分開居住，若相距較近可經(jīng)常照顧一下老人，相距較遠照顧起來就比較困難，特別是獨居老人家庭，當老人生病時，沒有人照顧，這時老人需要一款智能藥箱輔助用藥。目前有多種智能藥箱顯現(xiàn)，如老年智能藥盒[1]、便于攜帶的老年智能藥箱[2]、智能藥箱系統(tǒng)[3]、設(shè)有單片機的智能藥箱[4]、設(shè)在APP 平臺中的智能藥箱[5]、基于云端的健康自助體檢一體機[6]、利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計的自助健康監(jiān)測一體機[7]等等[8-9]。文獻中提到的藥箱形態(tài)各異，但基本功能包括或部分包括智能管理用藥時間、智能語音提醒、智能信息顯示等。通過文獻檢索和市場調(diào)研，在充分了解老年智能藥箱需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合人機工程學(xué)進行老年智能藥箱的功能分類和模塊劃分，通過優(yōu)化造型設(shè)計，提出了適合老年人居家使用的智能藥箱。

1 老年人特征變化分析

1.1 生理及心理特征變化

步入老年階段，人的身體各部位功能均會出現(xiàn)不同程度的機能退化，比如肢體伸展幅度縮小、反應(yīng)速度變慢、不能劇烈運動等。同時老年人的五感感覺機能也會出現(xiàn)明顯的衰退，從而人際交往會變少。由于角色的轉(zhuǎn)變，老年人接受和掌握新鮮事物的能力下降，學(xué)習(xí)能力和邏輯思維能力逐漸減弱，容易產(chǎn)生焦慮、失落和不安等情緒。

1.2 特征變化描述及設(shè)計要求

老年人的生理及心理產(chǎn)生變化對老年醫(yī)療服務(wù)產(chǎn)品提出新的設(shè)計要求。因此，結(jié)合老年醫(yī)療服務(wù)產(chǎn)品設(shè)計要求，對老年智能藥箱各因素做了分析（表1）。

表1 老年智能藥箱評估因素

1.3 居家養(yǎng)老醫(yī)療服務(wù)需求分析

經(jīng)過加權(quán)后的居家養(yǎng)老醫(yī)療服務(wù)的需求、供給和利用情況，并給出了有需求條件下各類居家養(yǎng)老服務(wù)的利用率（表2）[10]。老年人對居家養(yǎng)老服務(wù)有較高的需求，但對不同養(yǎng)老服務(wù)需求的差異性較大，從服務(wù)分項來看，上門看病的需求最高，這樣對看病后服藥服務(wù)產(chǎn)品提出了新的需求。

表2 各項居家養(yǎng)老醫(yī)療服務(wù)的需求、供給和利用情況

2 功能需求分析

根據(jù)表1 和表2 對老年智能藥箱的功能設(shè)計進行梳理，在保證功能的基礎(chǔ)上，使其符合老年人使用習(xí)慣，功能設(shè)計如圖1 所示。老年智能藥箱功能分為3 類：藥品儲存、服藥提醒和用藥監(jiān)督。藥品儲存可分為藥囊儲存和沖劑儲存，滿足多種藥品儲存；服藥提醒分為語音提醒和警報提醒，采用眼睛和耳朵協(xié)同操作的方式，當老年人忘記服藥時，語音和警報提醒老年服藥；用藥監(jiān)督記錄老年人服藥信息，同時上傳報告至APP。不僅僅讓老人在服藥的過程中有指導(dǎo)性，同時也讓子女了解父母的服藥情況。

圖1 老年智能藥箱功能分類

為了簡化操作方式，減少操作步驟，將老年智能藥箱界面分為三個模塊：（1）信息查詢模塊。用戶用手機號登錄綁定后，可查詢自己的服藥情況、評估報告等。（2）服藥模塊。兩種服藥模式分為藥囊服藥和沖劑服藥，可設(shè)置服藥時間等。（3）數(shù)據(jù)打印模塊。將老人用藥記錄等報告上傳至子女手機APP。老年智能藥箱界面劃分如圖2 所示。

圖2 老年智能藥箱界面劃分

3 老年智能藥箱總體設(shè)計

3.1 技術(shù)方案

在查閱相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上[11-14]，綜合運用網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、光學(xué)、聲學(xué)、電子信息等前沿技術(shù)，設(shè)計了一種新型的居家使用的老人智能藥箱，如圖3 所示，主要解決老人忘記吃藥、亂吃藥、藥品過期問題。在外觀和功能上與傳統(tǒng)家庭藥箱有區(qū)別，其功能強大且具備人性化特征。藥箱結(jié)構(gòu)由沖藥箱、藥囊箱和主箱體三部分組成。沖藥箱和藥囊箱裝在主箱體內(nèi)部，安全可靠，若家有小孩不會被隨便翻動，使用時從主箱體左右兩邊同時拉出，也可單獨分別拉出。

圖3 老年智能藥箱造型設(shè)計

3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

主箱體結(jié)構(gòu)和藥囊箱正視結(jié)構(gòu)，如圖4 所示。

圖4 主箱體結(jié)構(gòu)和藥囊箱正視結(jié)構(gòu)示意圖

主箱體內(nèi)部固定有單片機和無線模塊9，并設(shè)置了儲存蓄電池10 的空間。主箱體前表面開設(shè)有若干按鈕，后表面固定有電開關(guān)、端口，主箱體下部前表面固定有揚聲器11。主箱體與囊箱箱設(shè)有滑槽5 和滑扣3，用于兩者之間的滑動連接。

藥囊箱前表面嵌設(shè)有掃碼器6、指示燈7，通過掃碼器6 掃描藥盒上的條形碼，單片機獲取藥品信息，揚聲器11 進行語音播報，同時單片機控制電動伸縮桿將藥囊盒8 推出。

藥囊盒內(nèi)部固定有兩個隔板，設(shè)置三個儲藥盒，上面設(shè)置三個翻蓋，翻蓋上表面分別固有早、中、晚文字燈。當用戶設(shè)置了服藥時間，藥囊箱會根據(jù)服藥時間設(shè)置彈出裝有用戶所需服用藥品的藥囊盒，拿出藥囊盒后蓋子上的文字燈會根據(jù)設(shè)置的時間變成綠色，即可取出服用。

沖藥箱主要由溫度感應(yīng)器、食品凈化器、加熱棒、微型直流電機、螺旋桿、沖藥箱體等組成。沖藥箱正剖視結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5 所示。

圖5 沖藥箱正剖視結(jié)構(gòu)示意圖

沖藥箱前表面開設(shè)有按鈕1、顯示屏2，顯示屏2顯示所設(shè)置的數(shù)據(jù)。在出藥口下放置杯具，將沖劑藥品與飲用水通過入藥口3 倒入沖藥槽7 內(nèi)，通過螺旋桿4 與加熱棒6 使得沖劑藥品方便用戶飲用，也可以提前將藥品與飲用水倒入。通過操作按鍵或手機進行設(shè)定，到達設(shè)定時間，單片機根據(jù)程序控制藥品倒入杯具中，更加智能與靈活，喝完藥后將杯具放回出藥槽內(nèi)，在沖藥槽7 內(nèi)注入清水，通過食品凈化器8 對沖藥槽7 內(nèi)部進行去污消毒，使得裝置更加安全健康。沖藥箱內(nèi)部設(shè)有沖藥槽7、入藥口3、出藥口9，入藥口3 與出藥口9 相對端分別延伸至藥槽內(nèi)部上下表面。沖藥箱右側(cè)固定有微型直流電機5，電機左端固定有螺旋桿4。螺旋桿4 左端固定有溫度感應(yīng)器2和加熱棒6，使其能在適合的溫度沖藥劑，不會破壞藥劑的治療效果。沖藥槽7 下面固定有食品凈化器8，出藥口9 處固定連接有電動閥，用于出藥水量。

3.3 外觀設(shè)計

調(diào)查研究表明，進入老年期，人的視覺靈敏度呈現(xiàn)明顯下降的趨勢，表現(xiàn)為看東西模糊、看不清東西等。視覺靈敏度分為動態(tài)和靜態(tài)，老年人的動態(tài)視敏度隨年齡的增長下降較快，相比靜態(tài)的物體更難看清楚動態(tài)的物體。根據(jù)老年人視覺靈敏度的分析，老年人視覺的功能隨著年齡的增長呈下降趨勢，影響日常生活。同時，老年人經(jīng)?；加悬S斑病、青光眼和白內(nèi)障等眼部疾病，意味著老年人視覺生理的改變影響老年患者的行為及心理。因此，針對老年智能藥箱的色彩環(huán)境設(shè)計要根據(jù)老年人的視覺生理特點進行分析歸納。老年智能藥箱主體采用光滑的ABS 塑料，整體造型簡潔、美觀、大方，且具有易清潔的特點。綜合基于色彩心理學(xué)的老年藥品包裝設(shè)計策略研究[15]和人性化老年藥品包裝設(shè)計評價體系的構(gòu)建[16]，設(shè)計了4 種配色方案，如圖6 所示。首先，小面積黑色在大面積白色、紅色、綠色和藍色上的搭配使其更有識別度，對比鮮明，一目了然，對色彩辨色能力較差的老年人的視覺產(chǎn)生強烈的沖擊效果；其次，適當改變冷暖色，使老年智能藥箱增強本身的色彩層次感。

圖6 老年智能藥箱配色方案

3.4 產(chǎn)品交互設(shè)計

用戶通過實體按鈕和觸控界面對老年智能藥箱進行設(shè)置[17-18]，如圖7 所示。（1）實體按鈕對應(yīng)藥箱開關(guān)功能;（2）觸控界面中當手觸摸時變?yōu)榫G色，觸屏按鈕分別對應(yīng)定時、消毒、調(diào)節(jié)功能。

圖7 老年智能藥箱交互設(shè)計

同時，老年智能藥箱采用藍牙技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)連接，支持手機APP 輔助設(shè)置，手機APP 提供使用指南、健康報告和藥箱設(shè)置，如圖8 所示。當子女或老人在手機上設(shè)置后，到指定時間，藥囊盒就會被電動伸縮桿推出，同時指示燈內(nèi)部LED 燈會根據(jù)手機APP設(shè)置所需服用的藥品亮起，輔助用戶記憶服藥數(shù)量。單片機根據(jù)掃碼錄入的藥品信息獲得的生產(chǎn)日期與保質(zhì)期，判定藥囊盒內(nèi)部藥品是否過期，若過期指示燈將會變?yōu)榧t色，提醒老年人禁止服用。APP 中的健康報告每個星期作一個簡單匯報，每個月根據(jù)每個月中的四個星期的簡單匯報作出一個系統(tǒng)分析，最后根據(jù)這一年的月匯報作出年度匯總進行系統(tǒng)分析。如果有問題，可以點擊健康報告中的免費問診，根據(jù)老人自己的需求挑選線上醫(yī)生問診。

圖8 老年智能藥箱APP 設(shè)計

4 結(jié)論

通過文獻檢索和市場調(diào)研，深入社區(qū)對居家老人的身體健康情況進行調(diào)查研究，綜合分析了老年人的生理狀況及居家養(yǎng)老的心理需求，在充分了解老年智能藥箱需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合人機工程學(xué)進行老年智能藥箱的功能分類和模塊劃分，通過優(yōu)化造型設(shè)計，設(shè)計了適合老年人居家使用的智能藥箱。其特性及創(chuàng)新如下：

（1）運用網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、光學(xué)、聲學(xué)、信息等前沿技術(shù)構(gòu)思設(shè)計的居家使用的老人智能藥箱功能模塊豐富，包括智能管理用藥時間、智能語音提醒、智能信息顯示、色彩顯示、掃碼、沖藥、加熱、消毒凈化等功能，并具有人機交互功能，能有效解決居家老人視力下降、聽力衰退和記憶力下降等問題，減少和避免老人忘記吃藥、亂吃藥、吃錯藥的問題，提醒老人準時無誤地吃藥。

（2）設(shè)計的居家老人智能藥箱結(jié)構(gòu)由沖藥箱、藥囊箱和主箱體3 部分組成。沖藥箱和藥囊箱裝在主箱體內(nèi)部，使用時從主箱體左右兩邊同時拉出，也可單獨分別拉出。藥箱安全可靠，不會因移動或翻動而掉出。

（3）采用3D 軟件構(gòu)建了智能藥箱的三維造型設(shè)計、色彩環(huán)境設(shè)計，整體造型設(shè)計簡潔、大方、美觀、且易清潔，若在箱體上面放一瓶花卉，看上去就像一件美麗的裝飾品，增強了老年人對醫(yī)療服務(wù)產(chǎn)品使用的舒心感。

本設(shè)計為居家老人藥箱及相關(guān)老年人用品的設(shè)計提供了新的思路。但是在設(shè)計居家老人智能藥箱結(jié)構(gòu)時缺乏制作驗證環(huán)節(jié)，后續(xù)的設(shè)計將進行更加深入的研究，力爭早日試制出產(chǎn)品以投入使用。