智能化老年人家居環境設計研究

■李慶悅 李昕晨 韋蘭心 Li Qingyue & Li Xinchen & Wei Lanxin

(1.2.3.東北林業大學，黑龍江哈爾濱 150040）

社會快節奏的發展，中國人口老齡化現象越來越嚴重，但中國社區現有的養老體系并不能完全滿足老年人日常生活所需。2016年人口普查顯示，中國人主要養老方式還是居家養老[1]，而老人現今居住環境與養老的需求之間仍有很大差距。并不能滿足老年人的生活需求，老年人的生活質量得不到很好的提升，進而會發生一列的生理和心理疾病，造成更多的社會資源浪費。部分老年人居住環境帶來的諸多不便，使其身心承受極大壓力。

1 老年家居環境現狀研究

隨著中國老齡化程度日益加深，人們對養老問題也越來越重視。老人生活水平的不斷提高也產生了更多新的生活需求。而當今老人仍然喜歡家庭式養老，居住房屋多為上個世紀90年代房屋，多為集體規劃，存在各種問題，并不能滿足老人養老需要。

1.1 老年家居環境現存問題

通過走訪調查和文獻研究發現老年家居環境現存主要問題體現在室內外基礎設施建設不足、空間設計不合理、住宅內部結構設計不合理、居家養老服務不健全、室內外管道老化、家具產品和住宅空間功能單一等諸多方面。

1.1.1 住宅內部問題

老人年紀的增長，隨之而來的是身體機能退化，許多原有的房屋設計逐漸不能滿足老年人生活需求。郭彥通過調查問卷統計發現以的現象及問題（如表1和表2所示），62%的老人認為衛生間如廁起身不便、49%的老人認為家庭儲物空間不足、78%的老人認可智能產品并愿意積極嘗試使用智能家居產品[2]。由于老人居住房屋的結構設計不合理，造成活動線路不明晰、臥室功能單一、門廳空間不足、進出不便。此外由于上下水管使用年限較長，存在管道、管線外露問題，并存在采光、防潮、保暖問題（圖1-2）。

1.1.2 住宅外部問題

張婷婷根據調查問卷統計發現，老人外出活動主要目的為采購[3]。通過走訪調查發現，老人普遍反應現今由于社區老舊，通道口昏暗狹窄，缺少無障礙化和適老化設計，缺少電梯，造成上下樓梯和出門不便。在社區生活中，存在社區基礎設施建設不完善，綠化面積少。在精神生活方面，缺乏娛樂項目和活動。在醫療生活方面，社區基礎醫療設施也不完善。除此之外，根據走訪調查發現老人對健康生活知識有強烈的渴望，缺少科學就醫的知識。

1.2 老年人對家居環境的需求

1.2.1 硬性條件

在日常生活中，注意室內家居環境的無障礙化設計和適老化設計，方便老人使用輪椅等輔助性工具。針對老人形成系統的細化家居環境設計原則，引入智能家居系統、智能家電和智能家具，提高老人生活質量和自理能力。加強環境基礎設施建設，建立老年社區，提高社區養老服務水平。

1.2.2 軟性條件

在社會生活中，注重宣傳教育，普及養老設計和養老知識，提高社會養老管理水平。積極推進醫患結合活動，推進醫療人員進社區。開展合理的老人社區服務工作，提高老人社會價值，通過為老人提供部分工作機會，提高老人的社會認可度和物質生活基礎。

2 智能家居設計在老年人居住空間的設計研究

智能家居又稱智能化住宅。智能家居就是利用先進的網絡通信、電子信息傳輸技術，將家居生活中相關產品進行通信信息綜合化，將建筑物、網絡通信、信息家電、設備自動化，及其系統、結構、服務、管理集為一體，提供全方位信息交換功能，從而創造高效、舒適、安全、便利、環保的居住環境，能夠提供高效的生活方式[4]。

2.1 智能家居系統及產品在老年人居住空間的設計應用

2.1.1 智能家居控制系統

智能家居控制系統集智能家電與互聯網該系統于一體，采取綜合性智能家居操控技術，智能家居控制系統能通過移動終端軟件對智能家電進行操控和調節。現在各種智能家居控制系統的主要區別是通信手段的不同，主要有物聯網、ZigBee、無線WIFI等。隨著5G的應用，物聯網系統將會逐步進入家居生活的方方面面，智能家具系統和產品將會大范圍普及和應用。

■表2 儲物類家具使用狀況統計表

■圖1 廚房內部環境

■圖2 玄關周邊環境

■圖3 智能掃地機

2.1.2 智能化家電

物聯網的發展和應用，為家電智能化發展提供了發展動力，智能家電主要通過客戶端、服務器和通信線路，從而能夠實現家電的集中遠程控制[5]。實現家具電器的電腦化和自動程序化，減少人為操作，減少了家庭生活負擔(圖3)，智能掃地機的應用，減少了老人彎腰打掃衛生的負擔，從而避免老人因彎腰打掃造成身體疼痛，智能化和遠程可操控化，也能使室內空間能夠隨時保持高效的清潔狀態。

2.1.3 智能化家具

智能化家具與傳統家具相比，通過融入數據控制設計系統、機械電子和數據傳輸系統，使家具具有微電腦的功能，從而使家具更加多樣化、人性化和智能化，從而能夠滿足各類人群的不同需求。例如智能鞋柜具有除臭、殺菌、干燥的功能，老年人上個世紀養成節儉的習慣很難改變，同時老人很在意鞋子的舒適性，根據調查老人新鞋子很難合腳，常是一雙合腳的鞋子穿很久，使用智能鞋柜能夠自主地幫助老人減少家務勞動和有效養護鞋子，從而使生活更加便利化。

2.1.4 智能化可穿戴設備

智能化可穿戴設備是通過各種傳感器感知用戶動作和周圍環境的交互性穿戴設備[6]。根據咨詢數據顯示，2010年，中國移動醫療市場規模達到18.6億元，較上一年增長17.7%。按照GSM對移動醫療行業預測標準，醫療設備廠商和內容與應用提供商占比約39.83%[7]。由于我國醫療養護體系的不健全，醫學知識普及率低，我國老年人會經常出現不及時或是過度就醫，造成醫療資源的浪費和嚴重的生命危險，因而智能化可穿戴設備能夠彌補醫療體系的不足。智能化穿戴設備能夠全天候監控老人身體各項數據，及時警報，為醫生及時進行效治療提供幫助。

2.1.5 智能化安全監控系統

智能化安全監控系統在社區生活中的主要應用包括計算機網絡系統、視頻監控系統、停車場管理系統、電子巡更以及入侵報警系統、門禁以及出入口控制系統、多媒體信息發布以及查詢系統、公眾廣播系統。在社區生活中引入智能化安全監控系統能夠使社區管理更為高效和安全。智能化安全監控系統能夠幫助兒女能夠遠程監護老人生活狀態，及時發現問題，幫助老人解決問題，減少意外的發生。

2.1.6 遠程終端控制系統

遠程終端控制系統是智能化家居控制系統的重要組成部分，是智能家居控制系統的核心操作，雖然實現方式不同，但是遠程終端控制系統將會是我們調控家居生活狀態的主要運行者，是我們發布生活指令的第一平臺(圖4)。根據調查，現在主要的平臺多是基于手機的操控系統，國內主要有兩大系統安卓和IOS系統。2019年8月華為推出的鴻蒙系統是基于微內核的面向全場景的分布式操作系統，它將適配手機、平板、電視、智能汽車、可穿戴設備等多終端設備[8]。根據我國發展趨勢，他將是我國遠程終端控制系統的后起之秀。

2.2 智能化家居的特點

2.2.1 安全化

智能家居設計的首要因素就是安全化。智能家居能夠通過檢測家庭內部生活狀態，自動報警或是進行緊急情況處理，避免意外災害的發生及造成的損失。除此之外智能化家居產品的造型須避免無尖銳棱角，要遵循安全化的原則。

2.2.2 智能化

智能化家居能夠通過電子產品和智能化產品給人們提供智能化的生活環境，通過AI研究等開發智能機器人，為老人生活提供一系列簡單的便利性輔助。

2.2.3 舒適化

智能家居能夠通過基礎的科學研究，給出家居生活狀態合理的指南和基礎數據，從而為老年人生活提供科學的指導，科學地滿足老年人的基本生活需求，無形中為老年人提供更舒適化的生活。

2.2.4 可監控化

智能家居可以通過使用移動終端等方式對家庭生活進行監控，不僅能夠監控家庭生活狀態，還能對老年人的身體狀態進行監控。通過監控老年人全天候身體狀態，從而能夠幫助老年人在就醫時得到更有效、更合理的治療。并且通過在家庭對身體的監控方式，極大地減小了醫院的負擔。

2.2.5 可調節化

智能家居能都通過遠程終端，對家居環境、智能化家居產品和智能化家具進行調控，滿足不同的老人年在不同場景下的各種需求。

2.2.6 節能化

智能家居在通過智能調節滿足不同生活場景需求的同時，從而減少裝修材料的浪費，同時也能夠改變生活方式，盡最大限度地減少能源的耗費。

2.2.7 可識別化

■圖4 遠程終端控制系統

■圖5 智能床墊模

智能家居產品不僅能夠識別個人信息，來保障個人信息和財產安全。還能夠通過智能家居系統來識別家庭內部成員的活動狀態，例如能夠識別老人是否摔倒，從而使老人能夠在需要緊急幫助時提供合理處理方式，如及時報警等，避免發生意外。

3 智能化家居系統在老年人家居環境中應用的建議措施

3.1 智能調節

不同場景情況下，老年人的需求不同，因此通過對智能家居產品進行調節來滿足老年人在不同情況下的不同需求，從而避免家居生活環境功能過于單一的問題。例如，老年人的視力會隨著日照時長的變化而受到影響。因此在不同的情景下，需要調節不同的色溫和光照強度。此外不同老人的身高體重也不一樣，睡覺時腰椎承受到的壓力也各不相同(圖5），智能床墊可以進行可控性的操作，調節出適應老年人睡覺時的脊椎弧度和適宜溫度。

3.2 智能監控

智能監控就是通過使用智能產品的檢測系統來監測周邊環境或者事物發展的狀態，智能調控系統作出預測和預判指令。通過檢測系統，兒女可以監控老年人在家的活動狀態，以便及時地提供幫助和呼救。智能家居系統還能通過監測屋外的天氣狀態，來對室內環境進行合理的調節，例如智能化玻璃通過光敏傳感器和溫度傳感器識別天氣的狀態，從而能夠適時打開窗戶，雨天關閉窗戶。智能監控系統能提高老年人在活動空間中的安全性。

3.3 智能識別

智能識別的方式有多種，主要包括語音識別、面部識別、指紋識別、紅外線體感識別等[9]。智能家居產品通過智能識別能夠更好地幫助老年人啟動或是關閉開關，從而避免造作失誤。例如，電子門鎖現在不僅能夠使用指紋解鎖，由于不同的職業或是體質，有些老年人指紋已經磨平，不能夠識別指紋，可以通過面部識別來開啟門鎖[10]。老年家居環境設計須把安全性放在首位，識別系統與安全性掛鉤，將智能識別系統引入到老年家居環境，從而提高老年人居住空間的安全性和便利性。

3.4 智能運行

智能家居系統能夠通過調控，智能操控智能家居產品，從而為老年人家居生活帶來便利。在智能家居系統下，利用單片機控制繼電器來控制臥室燈光、空調開關。在室內居住環境中，通過智能家居系統可以實現老年人出門一鍵斷電、人走燈滅，人至燈亮的狀態。

3.5 遠程操控

智能家居系統通過無線傳輸或是局域網等手段，通過移動終端就可控制和監控家居環境狀態。老年人活動范圍隨著身體機能下降會隨之減小，老人逐漸較少外出。根據調查統計發現，老人外出活動主要目的是采購物品，但日常生活仍有許多不可避免的社交活動，為了更好的服務老人生活，社區不僅應該提高智能化社區養老服務，同時老人家居環境內部也應實現智能化操控，方便老人或是家庭成員生活。例如，社區應提供智能化繳費系統，方便老人繳水、電、物業費等相關費用；在家庭生活中老人也能外出購物時，能夠遠程操控家用電器，提前調配好室內空間的狀態，減少生活時間成本。

3.6 智能交互

智能交互主要包括體感交互、觸摸交互、手勢交互、語言交互[11-12]。老年人雖然身體機能下降，但是情感并不會退化，反而需要更多無形的人為關懷。例如老年人使用的智能家居產品的操作界面應簡單明了、人機交互合理。由于實體按鍵或是虛擬按鈕的操作方式容易混淆，取而代之使用體感控制或語音控制更便于老人操作[13-14]。老年人家居環境設計應根據其使用特點和方法，選擇適合的智能交互方式。

4 結語

通過對老年居住現況環境的研究，發現老人居住環境中的主要問題的同時，將室內與室外環境狀況以區分，結合智能家居環境系統的發展給出相關問題的建議措施，從而為老年家居環境設計改造提供新思路和新方法。在現代智能化家居系統技術的影響下，老年家居環境將實現家具產品結構和家居產品性能的優化配置，為開拓設計思維能力提供了新途徑，不僅為創新設計的一個新思路，而且能夠激發開發智能產品的動力。