鄒振興，毛麗鳳，吳麗敏，梁俊銘，熊震宇，謝永霖，黃樂歡

（廣東職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 佛山 528500）

在信息革命時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的建設(shè)與完善，為智能家居的普及[1]提供了技術(shù)基礎(chǔ)，智能家居是計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及控制技術(shù)向傳統(tǒng)家居滲透的必然結(jié)果。人們可以通過多個(gè)傳感模塊實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)收集、通過數(shù)據(jù)分析對(duì)比、監(jiān)控判斷報(bào)警，并且設(shè)計(jì)應(yīng)急控制的設(shè)備，使其具有多元化的信息分析預(yù)警控制系統(tǒng)，可以自動(dòng)執(zhí)行滅火、浴室安全應(yīng)急、漏電安全應(yīng)急及安防應(yīng)急模式，同時(shí)該系統(tǒng)內(nèi)置布防功能?，F(xiàn)階段，智能家居的控制范圍不僅局限于采暖、空氣調(diào)節(jié)和照明等功能，還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，可以利用智能手機(jī)、平板電腦和智能面板等終端系統(tǒng)進(jìn)行控制，各類音視頻設(shè)備、燈光系統(tǒng)、幕控系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)、安防系統(tǒng)和數(shù)字影院系統(tǒng)等均實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、集中化，這不僅提高了家庭的舒適性和安全性，還實(shí)現(xiàn)了環(huán)保節(jié)能的智能家居系統(tǒng)。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和繁榮，給智能家居技術(shù)領(lǐng)域及相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展注入了動(dòng)力的同時(shí)，智能家居的安全系數(shù)[2]也需要不斷提高，物聯(lián)網(wǎng)、智慧生活逐漸進(jìn)入人們的生活。

1 家居安全對(duì)個(gè)人的影響現(xiàn)狀

不久前，央視《百家講壇》主講人馬未都先生不慎在衛(wèi)生間摔倒，寫了一本《平安書》，呼吁社會(huì)關(guān)注老人浴室摔倒這件事。在電視或者新聞報(bào)道中，筆者關(guān)注到老人在衛(wèi)生間發(fā)生意外的概率占比很大。所以一時(shí)間，“浴室防滑”成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。濕滑的地板是老人在浴室里摔倒的主要原因。不使用防滑地板磚、防滑墊或防滑拖鞋，則更容易摔倒。如果不及時(shí)得到救助，生命安全將受到威脅。報(bào)道中不僅提醒人們老人洗浴時(shí)注意“浴室防滑”的重要性，更是為如何用有效的措施來預(yù)防浴室意外事故的發(fā)生敲響了警鐘。

燙傷也是一種經(jīng)常發(fā)生在浴室中的意外傷害，雖然絕大多數(shù)燙傷不會(huì)危及生命，但熱水燙傷并不是一種很好的體驗(yàn)。人體正常體溫在36℃左右，水溫超過45℃時(shí)會(huì)灼傷，超過50℃時(shí)會(huì)引起輕度燙傷。要知道，電熱水器的加熱溫度往往在60℃以上，尤其是在冬天，或者家里女孩需要更多的熱水時(shí)，電熱水器里的水溫甚至可以達(dá)到80℃以上，操作不當(dāng)就容易造成嚴(yán)重的燙傷。CO中毒[3]也一直是浴室安全的嚴(yán)重隱患，該事故的起因主要是由于在浴室內(nèi)非法安裝燃?xì)鉄崴骱褪褂霉腆w排氣結(jié)構(gòu)造成的。缺氧經(jīng)常發(fā)生在浴室，但往往被忽視。在很多情況下，可以通過加強(qiáng)安全教育、提高安全意識(shí)、合理使用和安裝煙霧及CO報(bào)警裝置來避免。當(dāng)人們洗澡時(shí)，使用較高的水溫會(huì)加速體內(nèi)的血液循環(huán)，讓更多的血液停留在身體表面的毛細(xì)血管中，然后減少大腦中的血液，長(zhǎng)時(shí)間處于這種狀態(tài)會(huì)造成大腦血液供應(yīng)不足，進(jìn)而出現(xiàn)頭痛、頭暈、意識(shí)模糊甚至昏厥的征狀。

基于上述問題，筆者針對(duì)生活中的燙傷，老人家浴室跌倒導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)及浴室CO、水蒸氣中毒等多個(gè)維度，整理相關(guān)問卷問題，做了一次問題調(diào)研工作，本次調(diào)研數(shù)據(jù)中調(diào)研的對(duì)象包含城市白領(lǐng)、高薪人員、普通工人、孤寡老人和大學(xué)學(xué)生這5類人群，其數(shù)據(jù)如圖1所示。

圖1 問卷調(diào)查數(shù)據(jù)

2 家居安全造成的財(cái)產(chǎn)損失分析

為什么浴室摔傷[4]的事件會(huì)頻繁發(fā)生呢？大多數(shù)情況下是由于浴室經(jīng)常有較多水量存在，而且人在摔到堅(jiān)硬的浴室地面上時(shí)，往往沒有東西可抓，在重力的作用下，身體重要的關(guān)節(jié)、器官直接和地面直接接觸，很容易造成身體各個(gè)部位的傷害。如果是獨(dú)居，摔倒還存在難以被發(fā)現(xiàn)的糟糕狀況。對(duì)于年齡較大的群體來說，各種行動(dòng)不便更是進(jìn)一步加劇了危險(xiǎn)的系數(shù)。而目前更為嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)狀況是，這并沒有引起人們的足夠重視。沒有足夠的預(yù)防措施，意外一旦發(fā)生，就很可能造成無法挽回的重大損失，讓人后悔莫及。

小孩被洗澡水燙傷的類似事件也在不斷發(fā)生，大多情況下是因?yàn)楸O(jiān)護(hù)者不在身邊陪伴而造成的傷害，太陽能熱水器的溫度可高達(dá)100℃，稍一不留神花灑被小孩拿去玩且正好開著，小孩子的皮膚較成年人來說更為脆弱，因燙傷而造成的傷害雖然可大可小，但是多數(shù)情況下要比成年人的受傷害程度更高。在冬季，許多人通常洗澡時(shí)間長(zhǎng)，使用燃?xì)鉄崴饔植幌矚g通風(fēng)，CO中毒的事件并不少見。即使不使用燃?xì)鉄崴鳎绻讵M小的空間內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間停留，也容易缺氧，即“水蒸氣”中毒[5]，出現(xiàn)頭暈、胸悶甚至?xí)炟实劝Y狀。這種情況當(dāng)事人是很難察覺到的，在危險(xiǎn)來臨時(shí)，身體感到不適時(shí)，是很難及時(shí)且恰當(dāng)?shù)夭扇〈胧┑?，因此造成的傷害也是無法預(yù)估的。

3 如何改變家居安全現(xiàn)狀

這時(shí)就需要一款可以專門處理以上問題的新型安全系統(tǒng)，安“適”利處——打造新概念家庭安全系統(tǒng)，通過家庭總線技術(shù)將氧氣含量監(jiān)測(cè)模塊、紅外人體檢測(cè)模塊、紅外傳感模塊及人臉識(shí)別模塊連接到一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)上進(jìn)行集中的或異地的監(jiān)視、預(yù)警。通過這些模塊對(duì)家居個(gè)人財(cái)產(chǎn)進(jìn)行全方位防護(hù)，同時(shí)可以在手機(jī)上進(jìn)行監(jiān)控預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)，具有兼容性、可控性和實(shí)時(shí)性。

擬設(shè)計(jì)研究的系統(tǒng)設(shè)計(jì)有氧氣含量監(jiān)測(cè)模塊、紅外人體檢測(cè)模塊、紅外傳感模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊和人臉識(shí)別模塊。使得安防與安全監(jiān)測(cè)保護(hù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)無人看守，通過快速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)模塊上傳環(huán)境數(shù)據(jù)到云端，可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.1 訪客預(yù)警

內(nèi)部防衛(wèi)探測(cè)所配置的傳感器包括雙鑒移動(dòng)探測(cè)器[6]、被動(dòng)紅外探測(cè)器、玻璃破碎探測(cè)器、聲音探測(cè)器、光纖回路、門接觸點(diǎn)及門鎖狀態(tài)指示等，本功能基于攝像頭及紅外傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，在系統(tǒng)規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行設(shè)防，并將視頻接入室內(nèi)觸摸屏與戶主的手機(jī)端，若5 min內(nèi)，屋主沒有做出應(yīng)答，將會(huì)在室內(nèi)與手機(jī)端同步記錄來訪者信息，以此來做出預(yù)警。若使用者是在規(guī)定時(shí)間內(nèi)做出回應(yīng)，需要使用者按下在房間內(nèi)預(yù)設(shè)的隱蔽按鈕來解除預(yù)警，此時(shí)手機(jī)端響應(yīng)，使手機(jī)端報(bào)警解除；系統(tǒng)在無響應(yīng)時(shí)將執(zhí)行互聯(lián)網(wǎng)報(bào)警，將來訪者信息上傳至物業(yè)進(jìn)行警告，等待屋主處理，如果屋主24 h之內(nèi)沒有解除，物業(yè)也無法解決，將上報(bào)公安機(jī)關(guān)，以解除訪客預(yù)警，訪客預(yù)警功能圖如圖3所示。

圖3 訪客預(yù)警功能圖

3.2 浴室安全服務(wù)系統(tǒng)

由此構(gòu)成主系統(tǒng)的第二個(gè)部分，主要由控制中心、操控模塊、音響模塊、感應(yīng)模塊、顯示模塊和安全模塊6大模塊構(gòu)成；操控模塊主要包括控制按鈕和觸摸顯示屏；花灑浴室的墻壁上設(shè)有所述的觸摸顯示屏，可以根據(jù)操作人員的需求，通過觸碰顯示屏幕按下功能選項(xiàng)的形式對(duì)操作人員的需求進(jìn)行調(diào)整，包括水量大小、出水類型和出水溫度等洗浴功能，也可以通過語言命令來調(diào)節(jié)和控制洗澡時(shí)的水量和溫度。也能通過此功能無線連接手機(jī)，播放手機(jī)內(nèi)容，比如：播放音樂、新聞、小說和消息提醒等。

控制按鈕也能調(diào)節(jié)水量大小、出水類型和出水溫度，充當(dāng)必要時(shí)候的緊急按鈕，進(jìn)行斷水?dāng)嚯?。系統(tǒng)會(huì)保留操作人員的平時(shí)用水量的大小和用水溫度，不需要經(jīng)常自己調(diào)水溫和水量大小，節(jié)省了使用時(shí)間，更方便、更快捷。以達(dá)到可以避免因?yàn)樵囁疁囟榷p微燙傷的風(fēng)險(xiǎn)，能有效地預(yù)防，浴室安全系統(tǒng)功能圖如圖4所示。

圖4 浴室安全系統(tǒng)功能圖

3.3 檢測(cè)浴室含氧量功能

本功能是基于含氧量傳感器、按鈕應(yīng)答器及CO傳感器進(jìn)行開發(fā)的，原理是通過收集到的環(huán)境數(shù)據(jù)判斷是否因含氧量過低而導(dǎo)致水蒸氣或CO2中毒，并且進(jìn)行應(yīng)急處理，主要安裝在浴室內(nèi)，用于對(duì)使用者在浴室進(jìn)行洗澡的時(shí)候含氧量不足的情況下及時(shí)發(fā)出提醒。當(dāng)使用者進(jìn)入浴室打開熱水閥的時(shí)候，浴室含氧量報(bào)警系統(tǒng)開始工作且指示燈呈綠色閃爍，表示已進(jìn)入正常工作狀態(tài)，當(dāng)感應(yīng)浴室內(nèi)的含氧量不足或低于設(shè)置的浴室含氧量閾值時(shí)，該探測(cè)器發(fā)出聲音進(jìn)行提醒正在淋浴的使用者，即不斷重復(fù)發(fā)出“含氧量偏低，請(qǐng)及時(shí)通風(fēng)”的提示聲，并且警示紅燈，直至正在沐浴的人作出相應(yīng)的措施，若在洗浴的使用者沒有在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行處理，則自行打開換氣裝置，更換空氣。以保證有一個(gè)舒適的洗浴環(huán)境。系統(tǒng)檢測(cè)當(dāng)浴室內(nèi)含氧量高于所設(shè)定閾值時(shí)，浴室含氧量提示系統(tǒng)將自動(dòng)恢復(fù)至正常工作狀態(tài)。這樣既能有效地避免因浴室內(nèi)含氧量不足或者CO中毒等原因所導(dǎo)致的后果，提前避免一下安全隱患，還能達(dá)到有效檢測(cè)浴室含氧量的目的，以提供一個(gè)舒適的家居環(huán)境，浴室安全系統(tǒng)功能圖如圖5所示。

圖5 浴室安全系統(tǒng)功能圖

4 結(jié)束語

智能家居系統(tǒng)在當(dāng)前的社會(huì)形態(tài)下意義重大，借助本系統(tǒng)，不僅可以通過檢測(cè)浴室含氧量功能可以有效避免在浴室因缺氧而導(dǎo)致的事故，還能在危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)發(fā)出警報(bào)從而使遇險(xiǎn)人員得到及時(shí)的幫助，進(jìn)一步減少事故的危害性。另一方面，通過訪客安全系統(tǒng)對(duì)家庭進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)保護(hù)，如果有火災(zāi)、入室盜竊等險(xiǎn)情，用戶可以首先知道并做出相應(yīng)的反應(yīng)措施，以減少損失。通過這些智能黑科技，合理地分布在家庭的各個(gè)角落，其就像是忠誠的衛(wèi)兵一樣，24 h不知不倦地為家庭每個(gè)人的起居安全提供最貼心、最細(xì)致入微的護(hù)佑。免除了用戶的后顧之憂，可以更好地創(chuàng)造價(jià)值，服務(wù)社會(huì)。本文分析了家居可能存在對(duì)個(gè)人財(cái)產(chǎn)的安全隱患，總結(jié)了這些安全隱患帶來的影響及簡(jiǎn)要地分析了智能家居系統(tǒng)的功能，提出了家居安全對(duì)個(gè)人財(cái)產(chǎn)隱患的解決辦法。