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面向家庭防疫的智慧家庭健康场景规划
日期:2020/4/16 7:39:23    阅读:
面向家庭防疫的智慧家庭健康场景规划
文/ 中 国  家 用 电 器 研究院 
     徐鸿 石文鹏 张蕊 张晏榕 马冀圆

目前,我国老龄化社会进程加速,中青年亚健康的发生率居高不下,加之环境以及家庭中水、空气等污染问题对人们的健康造成影响,我国在保障人民健康安全,提高全民身体素质方面面临着一系列新的挑战。相关调查显示,我国居民健康素养水平整体较低,关于预防疾病、早期发现、紧急救援、及时ji u医、合理用药、应急避险等方面意识比较缺乏,同时吸烟、过量饮酒、缺少锻炼、不合理膳食等不健康生活行为方式比较普遍。随着人民生活水平的提高,人们自我保护的意识逐渐增强,对生活环境的健康需求也变得更加迫切。因此,树立“以人民健康为中  心”的“大健康观”、“大卫生观”,统筹应对广泛的健康影响因素,落实预防为主,推行健康生活方式,减少疾病发生,强化全生命周期维护人民群众健康至关重要。 
2020年初新型冠状病  毒感染的肺炎疫情爆发以来,人民群众的健康意识空前高涨。而伴随着全球新冠肺炎病例和受疫情影响国  家的数量持续增加,各国人民携手共战疫情,构建人类命运共同体,维护人类生命安全和身体健康成为了国际社会共同的目标。在此次疫情中,中国及时、有效的防控措施为其他国  家抗击疫情赢得了时间,积极向群众宣传防疫知识、提升健康意识的举措也为全球健康化发展提供宝贵的经验。
家用电器与人民生活质量密切相关,抗击疫情期间,家电产品也在维护家庭环境清洁、进行居室消毒、守护人民身体健康方面起到了重要作用。目前,我国  家电产业正处于高质量发展的重要阶段,在消费需求个性化、多元化及消费升级的驱动下,家电智能和健康发展将成为整个家电产业升级的重要引擎。然而目前市场中产品的智能化程度和健康的功能属性呈碎片化状态,并不能满足人们的健康需求,健康家电也存在噱头超越产品实际功能,产品引导市场能力不足的问题。
科技创新是战胜重大疫病的关键,在全民抗“疫”的大趋势下,加快智能家电、家居与大健康理念的融合,创建智慧家庭健康生活    体系势在必行。通过现有技术与新兴技术的创新应用,设计集成化的产品解决方案,创建全新的智慧家庭健康场景,从而更好地应对疫情给人们带来的困扰,满足人们对于健康家居环境的需求。智慧家庭健康场景的创建也将进一步推动智能、健康及相关技术的优化创新,为我国  家电行业培育新的竞争优势,实现家电产业的高质量发展。 
疫情下群众的家庭健康需求
疫情的大规模爆发令人始料未及,为减少病  毒传播途径,降低感染风险,居家隔离成为防疫的重要手段。居家隔离通过避免人与人的接触来阻断病  毒的传播扩散,从我国目前的防疫进展来看是十分有效的。但是家居隔离也会影响被隔离者及其他家庭成员的正常生活,这ji u体现出了疫情下群众对于家庭健康的需求。
从环境生活方面来讲,家庭隔离虽然阻断了家庭与家庭之间的病  毒传播,但仍然存在家庭成员间相互传染的隐患,这ji u对家庭环境的卫生安全提出了更高的要求,需要随时对病  毒、细菌进行消杀,保持室内生活环境的洁净卫生。新型冠状病  毒主要的传播途径是经呼吸道飞沫和密切接触传播,在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下也存在经气溶胶传播的可能。因此,需要保证室内空气的净化、地面环境的消毒除菌、生活废水的处理、对衣物的消毒、对外来物品的消毒、人体身体清洁以及生活垃圾的处理等。由于在粪便及尿液中可分离到新型冠状病  毒,家庭成员在居家隔离中如果不可避免的共用卫生间,则需要注意预防粪便及尿液对环境污染造成气溶胶或接触传播,妥善处理排泄物并对马桶消毒。
从饮食健康方面来讲,民以食为天,在疫情防控期间家庭饮食健康是十分重要的一环。首先要确保饮用水和食物的干净卫生,对其进行必要的消毒处理。其次,家庭隔离人员每天的活动范围有限,运动量较平日大幅减小,心理压力增加,容易出现饮食单一、进食过多或过少等不规律的情况。因此需要合理的饮食管理,每日食谱以营养均衡为主。另外,对于家庭成员使用过的餐具也需要进行消毒处理。
从体质健康方面来讲,通常,疫情中即使正常人也需要长达两周的隔离,在长时间不能出门的情况下,运动量的不足和容易被打乱的作息规律,会影响睡眠质量。同时由于无法ji u医,身体健康检查的基本需求都难以得到满足。因此群众急需在家庭中能够实现对于体质监测、增强体质、远程医疗等功能的实现。
家庭防疫解决方案——智慧家庭居家隔离场景创建
根据上述疫情下群众对家庭健康的需求,创建智慧家庭居家隔离场景,通过智能家居手段建立医  院-社区-家庭模式下的家庭康养房,在家庭内部实现被隔离者与家庭成员的隔离,对病  毒的传播进行隔离、灭杀,监视被隔离者的生理指标、保障被隔离者的日常生活需求。以下针对环境生活、饮食健康、增强体质、体制监测、远程医疗五方面提供家庭防疫解决方案及相应的技术应用思路。
1 环境生活 
(1)空气净化
家庭中的康养房首先应该为患者提供洁净、健康的空气环境。针对传染性疾病患者的隔离以及免疫力低下患者需要的保护性隔离,可以分别对房间进行负压处理和正压处理,通过高静压过滤送风、排风技术和门窗密封技术等,形成负压康养房和正压康养房。负压康养房利用负压原理隔离病原微生物,将室内被患者污染的空气经消毒净化等特殊处理后排放,避免污染环境,保护外部环境及其他家庭成员的安全。同时通过通风换气及合理的气流组织,稀释室内的病原微生物浓度。而正压康养房与之相反,利用正压原理将室内与室外环境隔离,将室外空气经消毒净化等特殊处理后送进室内,保证室内空气洁净程度,保护免疫力低下患者的安全,降低被传染风险。
目前可以应用于家庭空气环境中的净化、消杀技术主要包括:物理过滤、活性炭吸附、利用消毒除菌材料、紫外线、负离子等。
物理过滤目前主要利用高效HEPA过滤网过滤室内空气,截留空气中的病原微生物。紫外线通过直接作用于生物细胞遗传物质,破坏微生物机体细胞中的DNA或RNA的分子结构,造成生长性细胞死亡或再生性细胞死亡,从而达到对细菌和病  毒的灭活。负离子具有除尘、杀菌的作用。在自身的电荷作用下,负离子很容易吸附空气中的微小颗粒物和带正电的颗粒物,通过正负离子吸引使空气中的颗粒物凝并,聚  集的颗粒物凝并成为大颗粒物沉降。在与细菌结合后,负离子会使细菌的结构发生改变,从而影响细菌能量的转移。负离子可以令细菌的蛋白质产生两极性颠倒,从而导致细菌的生存能力下降或者细菌的死亡。 
(2)地面及卫浴设施消毒杀菌 
除了使用消毒剂定期清洁外,热力消杀技术可以很好地应用于家庭地面的消毒杀菌。病  毒由蛋白质和核酸物质(DNA或RNA)组成,热力杀毒的原理是通过高温使病  毒中的蛋白质和核酸物质变性,从而使病  毒死亡。新型冠状病  毒对热敏感,56℃30分钟即可有效灭活病  毒,利用高温蒸汽可以有效实现对地面的清洁和消毒。
家庭中的卫浴场所通常潮湿,空气流通性差,容易滋生、聚  集细菌和病  毒,产生交叉感染,可以利用光触媒和银离子技术对卫浴设施进行消毒杀菌。
光触媒是一种以纳米级二氧化钛(TiO2)为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称,其在特定波长的光照射下所生成的自  由基可破坏细菌的细胞膜,固化病  毒的蛋白质,改变细菌病  毒的生存环境,从而杀  死细菌、病  毒,并有效分解霉菌,以达到消毒杀菌的目的。卫生间内的坐便器及下水管道中存在的气溶胶会给病  毒提供传播的路径,在坐便器及下水管道口处合理应用光触媒技术进行消毒和除臭有助于营造健康洁净的家庭环境。
银离子主要通过对微生物体内酶和氨基酸的作用、破坏细菌等微生物的屏障结构及DNA分子,达到消毒杀菌的作用。将银离子抗菌剂引入陶瓷的面釉中,把其施于卫生陶瓷表面,便可得到表面抗菌陶瓷。将抗菌陶瓷应用于瓷砖和陶瓷卫浴设施,令其具有良好的抗菌性和耐久性。
(3)生活废水处理
家庭康养房的生活废水也可能成为病  毒的传播途径,所以要对其进行妥善处理,注意病  毒的消杀。这其中,可以应用到过滤除菌、活性炭吸附、光触媒、银离子等技术。
生活废水一般用生物降解/化学氧化法结合处理,但氧化剂的浪费过大,残留物多。利用过滤技术截留下不能生物降解的大分子,使能被微生物降解掉的小分子透过,充分利用生物降解性,节约氧化剂和活性炭用量,降低最终残留物含量。活性炭以其对水中的有机物和金属离子的吸附能力,可以用来处理生活废水。尤其对于家庭用水家电如洗衣机、洗碗机所产生的废水进行过滤和净化,在减少对环境污染的同时,处理后的废水还可以进行循环利用。在水净化领域,利用光触媒技术降解水中有机污染物的效果是非常明显的。但需注意的是粉末状二氧化钛光触媒遇水易分散,不利于回收。 
(4)衣物、chu a ng品消毒杀菌
对于患者所密切接触的衣物、chu a ng上用品等需要做到及时消毒杀菌,阻断病  毒接触传播途径。热力消杀、紫外线、臭氧、银离子技术都对衣物、chu a ng品的消毒杀菌有较好的效果。
利用洗衣机、烘干机产品进行高温洗涤、高温烘干,使用高温蒸汽对衣物进行熨烫,对衣物、chu a ng品进行紫外线照射,都可以达到较好的消毒效果。但长时间高强度的紫外光线照射可能会导致衣物、chu a ng品脱色,弹性减弱。因此要合理控制紫外光照射时长和强度。
臭氧和银离子对衣物、chu a ng品的消毒杀菌作用,主要体现在洗涤过程中。洗衣机内部的臭氧发生器注入适量臭氧于内筒,短时间内对衣物等进行消毒杀菌;洗衣机的银离子除菌程序能使洗涤后的衣物、chu a ng品表面残留一部分银离子,使其具有抗菌性。但是,银离子作为一种重金属,需要考虑应用的安全性,对于其浓度的选择要平衡杀菌的效果和安全性两方面。另外,还可以将银离子抗菌剂引入布料纤维中,制成具有持久抗菌性的抗菌布料,应用于家庭隔离服、卫生用品中。
2 饮食健康 
(1)饮用水净化
饮水安全对患者来说至关重要,要对饮用水进行过滤和净化,以确保饮水安全。对于家庭饮用水的净化可采用的有多级过滤、臭氧、银离子、光触媒等技术。
微滤、超滤、纳滤、反渗透等膜法可过滤去除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、病  毒、大分子有机物等有害物质,并能保留对人体有益的一些矿物质元素。臭氧与水充分接触,迅速溶解反应,以达到消毒杀菌的作用。因其具备很强的氧化作用且不会产生任何其他产物,在饮用水净化中得到广泛应用。而银离子用于饮水消毒时必须注意水中银离子的含量应保持在合适的水平,否则可能造成肠道菌群失调等问题。
(2)食物清洗杀菌
俗话说“病从口入”,家庭隔离期间应保证入口的食物绝对干净卫生。超 声 波技术的消毒杀菌效力主要由超 声 波产生的空化作用形成,基于超 声 波的清洗能力,其可以应用于日常果蔬、肉类等食材的清洗,以去除食材表面附着的各种病  毒、细菌和农  药残余等物质。
(3)餐具消毒杀菌
患者所接触的餐具需要做到及时消毒杀菌,利用紫外线、高温和臭氧技术阻断病  毒接触传播途径。通过紫外线照射餐具、厨具进行消毒杀菌,但由于光线为直线,餐具在消毒时的叠放会致使紫外光线被阻挡,紫外光线照射不到的地方,其消毒杀菌作用可能不明显,因此利用紫外线消毒餐具时可配合高温喷淋、热风烘干及臭氧一起完成。臭氧气体的生物化学反应可以杀灭致病微生物,臭氧消毒作为气相消毒,与直线照射的紫外线消毒相比,不存在“y i n影区”或消毒死角,用于餐具消毒效果好。不耐高温的塑料餐具,也可采用臭氧消毒。
(4)智能化营养食谱推荐
家庭隔离期间可以通过为患者推荐营养健康食谱,来改善患者饮食习惯,增强机体免疫。利用机器学习、大数据分析、云计算以及通信网络技术等,建立起一个智能化营养食谱推荐系统。机器学习技术和大数据分析可以对专业营养科医生提供的饮食建议,以及消费者海量的个人饮食信息进行智能学习、记录和分析,获得可以提供营养健康食谱的人工智能模型。再结合家庭康养房中的体质监测系统,根据患者的体质状态和不同需求,将各类信息经过基于云端的数据处理中  心进行综合分析和处理后,向患者推荐个性化营养食谱,并附上烹饪教程。另外,该系统还可以搭建线上食品超  市 或建立与其他生鲜电商平台的连接,提供优质食材,让家庭隔离人员尽量减少外出购买食材的次数,降低病  毒传染的机会。
3 体质监测
体质现象是人类生命活动的一种重要表现形式,是指人体生命过程中,在先天禀赋和后天获得的基础上所形成的形态结构、生理功能和心理状态方面综合的、相对稳定的固有特质。是人类在生长、发育过程中所形成的与自然、社会环境相适应的人体个性特征。中医体质学以生命个体的人为研究出发点,旨在研究不同体质构成特点、演变规律、影响因素、分类标准,从而应用于指导疾病的预防、诊治、康复与养生。
居家隔离通常需要两周或更长的时间,长时间不出门,在固定空间内生活容易对居住人的身心健康造成不  良的影响,也不容易及时ji u医发现问题。因此,在家庭康养房中配置体质监测设备是十分必要的。
关于体质的类型,目前比较权威的说法是根据《九种体质使用手册》,将人体体质分为A型——平和体质,健康;B型——阳虚体质,怕冷;C型——y i n虚体质,缺水;D型——气虚体质,气短;E型——痰湿体质,体胖;F型——湿热体质,长痘;G型——血瘀体质,长斑;H型——气郁体质,郁闷;I型——特禀体质,过敏等九种基本类型。不同体质类型在形体特征、生理特征、心理特征、病理反应状态、发病倾向等方面各有特点。
在家庭康养房中通过中医体质辨识仪等类设备,对人体体质进行检测,在辨识体质的基础上,通过智能医生、远程医生等手段,有针对性地从饮食、运动、理疗等方面对人体进行调理,从而起到养生保健、亚健康调理、慢  性  病控制的作用。贯彻中医学“治未病”的学术思想,结合体质进行预防,通过改善体质、调整功能状态,达到健康养生、预防和控制疾病的目的。
4 增强体质
在体质监测的基础上,人们可以得到针对自己情况的调理方案,根据不同的调理方案,可以结合人工智能管家,根据隔离人的身体状况进行个性化的定制,对人的饮食、运动、理疗等进行合理的安排,并结合智能电视、智能音箱、智能chu a ng垫、智能厨房电器、空气处理终端以及配备一定的健身设备等,使计划能够方便的执行,从而科学安排每天的生活起居,保持居家隔离的身心健康。
5 远程医疗
家庭康养房实现的基础是令每个家庭康养房能够有对应的家庭医生,可以远程处理基本的异常情况以及与患者进行定期的沟通,以防患于未然。应通过配置家庭用医疗监测终端,对人的心率、血氧、血压、血糖、舌像、脉象、排泄物等指标数据进行定期采集。同时,通过人工智能对采集完的数据进行分析,如有异常数据,可以及时呼叫家庭医生进行远程医疗处理。家庭康养房应能够实现远程图像与语音的交互与监控功能,远程医疗会诊功能,家庭医生应当可以访问体质监测的数据,从而对患者一段时间内的身体状态进行掌握。
智慧家庭健康场景规划
通过传统与智能技术叠加应用而创建的家庭康养房,可以在疫情期间解决人们对家居生活的健康需求,在一定程度上控制了疫情的发展,为社会健康防疫起到积极推动作用。家庭康养房解决方案也对未来智慧家庭健康场景的构建提供了更多启发:即以智能为手段、健康为目标,通过查找家庭健康需求痛点,设计智能家居解决方案,确定所需技术应用思路,然后落实到家电产品中,再通过智能家电功能的联动对各家庭健康场景进行设计,最终创建出全面立体化的智慧家庭健康场景,解决不同人群的健康需求痛点,实现家庭健康目标。
 
通过家庭康养房场景的构建,总结出家庭中七大健康场景的设计方案。 
(1)家庭空气环境方案:空气环境在家庭生活中至关重要,需要实现洁净、安全、舒适。对于家庭防疫可利用带有高静压功能的新风系统,阻隔病  毒、细菌对外的扩散传播,同时实现通风换气;家居内部采用带有强效杀毒灭菌功能的空气净化器、空气消毒机以及吸尘器、扫地机器人,保持家庭空气清洁,同时空气净化器还应具有去除可吸入颗粒物和挥发性有机物的功能,保护具有呼吸疾病和易过敏人群。空气环境的温湿度、舒适性,则应通过空调智能识别用户习惯并做出调节,以维持空气环境的舒适。 
(2)饮水方案:多层过滤饮水机可以对家庭饮水进行有效处理,保证家庭饮水安全。饮水机的滤芯更换需要实现及时智能提醒,自动联网采购,预约上门安装,解决人们在饮水卫生方面的顾虑。
(3)饮食生活方案:该场景下,健康洁净卫生仍是重  点,可以通过搭载消毒除菌功能的洗衣机、消毒衣柜、洗碗机、消毒柜等家电产品对衣物、用品、餐具进行消毒;带有保鲜功能的智能冰箱可以在保鲜食品的同时根据不同家庭成员的口味和健康需求为家庭进行菜谱推荐、网络选购、联络食品派送,保证饮食安全健康,解决家庭采买需要;此外,还可通过智能卫浴产品以及声、光、气味联动的音响设备、灯具、窗帘、香薰设备、智能chu a ng垫等来营造舒适的生活环境。
(4)增强人体体质方案:即通过营养膳食定制系统、运动健体、足  浴  盆、按  摩chu a ng椅,以及艾灸、火罐等家用医疗辅助手段来实现,家庭机器人对于运动的推荐和提醒功能也可在此场景中发挥作用。
(5)远程医疗监视方案,通过可穿戴智能设备、家用医疗仪器如血糖仪、血压仪等家庭医疗设备,智能chu a ng垫、智能马桶来实现信息的采集、读取、监测,这些信息将第   一时间反馈人体健康状态,实现疾病的预防,早发现,早治疗。
(6)远程医疗诊断方案:需要建立远程医疗会诊、医疗辅导、呼吸、睡眠监控系统,及时诊断和了解病患信息,做到及时发现,合理救治。
(7)医疗干预方案:通过家用制氧机、家用呼吸机、鼻清洗器等产品实现家庭环境中的治疗。
家用智能产品营造的家庭健康场景,可以全面维护家庭环境的健康、洁净、舒适、安全,避免环境问题对人体产生危害,同时采取主动措施对人体健康状态进行监测、诊断、治疗和管理,可以说已经初步形成家庭健康医疗体系,守护家庭成员健康。智慧家庭健康场景的构建可以满足不同人群对健康家居的需求,这也将对智能家居及智能技术的应用提出更高的要求,以实现人们对健康美好生活的期待。
智慧家庭健康场景的建立为智能家居与家庭健康深入融合提供了一套可行的实施方案。未来,在传感和通讯技术的不断创新和升级的背景下,在中医和大健康思路的引导和配合下,智能家居产业将迎来更广阔的发展空间。同时,家电行业要积极整合上下游技术资源,注重技术迭代和产品功能创新,最终借助智慧家庭健康场景,驱动传统家电产业实现转型升级。

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