智能化老年人家居环境设计研究

■李庆悦 李昕晨 韦兰心 Li Qingyue & Li Xinchen & Wei Lanxin

(1.2.3.东北林业大学，黑龙江哈尔滨 150040）

社会快节奏的发展，中国人口老龄化现象越来越严重，但中国社区现有的养老体系并不能完全满足老年人日常生活所需。2016年人口普查显示，中国人主要养老方式还是居家养老[1]，而老人现今居住环境与养老的需求之间仍有很大差距。并不能满足老年人的生活需求，老年人的生活质量得不到很好的提升，进而会发生一列的生理和心理疾病，造成更多的社会资源浪费。部分老年人居住环境带来的诸多不便，使其身心承受极大压力。

1 老年家居环境现状研究

随着中国老龄化程度日益加深，人们对养老问题也越来越重视。老人生活水平的不断提高也产生了更多新的生活需求。而当今老人仍然喜欢家庭式养老，居住房屋多为上个世纪90年代房屋，多为集体规划，存在各种问题，并不能满足老人养老需要。

1.1 老年家居环境现存问题

通过走访调查和文献研究发现老年家居环境现存主要问题体现在室内外基础设施建设不足、空间设计不合理、住宅内部结构设计不合理、居家养老服务不健全、室内外管道老化、家具产品和住宅空间功能单一等诸多方面。

1.1.1 住宅内部问题

老人年纪的增长，随之而来的是身体机能退化，许多原有的房屋设计逐渐不能满足老年人生活需求。郭彦通过调查问卷统计发现以的现象及问题（如表1和表2所示），62%的老人认为卫生间如厕起身不便、49%的老人认为家庭储物空间不足、78%的老人认可智能产品并愿意积极尝试使用智能家居产品[2]。由于老人居住房屋的结构设计不合理，造成活动线路不明晰、卧室功能单一、门厅空间不足、进出不便。此外由于上下水管使用年限较长，存在管道、管线外露问题，并存在采光、防潮、保暖问题（图1-2）。

1.1.2 住宅外部问题

张婷婷根据调查问卷统计发现，老人外出活动主要目的为采购[3]。通过走访调查发现，老人普遍反应现今由于社区老旧，通道口昏暗狭窄，缺少无障碍化和适老化设计，缺少电梯，造成上下楼梯和出门不便。在社区生活中，存在社区基础设施建设不完善，绿化面积少。在精神生活方面，缺乏娱乐项目和活动。在医疗生活方面，社区基础医疗设施也不完善。除此之外，根据走访调查发现老人对健康生活知识有强烈的渴望，缺少科学就医的知识。

1.2 老年人对家居环境的需求

1.2.1 硬性条件

在日常生活中，注意室内家居环境的无障碍化设计和适老化设计，方便老人使用轮椅等辅助性工具。针对老人形成系统的细化家居环境设计原则，引入智能家居系统、智能家电和智能家具，提高老人生活质量和自理能力。加强环境基础设施建设，建立老年社区，提高社区养老服务水平。

1.2.2 软性条件

在社会生活中，注重宣传教育，普及养老设计和养老知识，提高社会养老管理水平。积极推进医患结合活动，推进医疗人员进社区。开展合理的老人社区服务工作，提高老人社会价值，通过为老人提供部分工作机会，提高老人的社会认可度和物质生活基础。

2 智能家居设计在老年人居住空间的设计研究

智能家居又称智能化住宅。智能家居就是利用先进的网络通信、电子信息传输技术，将家居生活中相关产品进行通信信息综合化，将建筑物、网络通信、信息家电、设备自动化，及其系统、结构、服务、管理集为一体，提供全方位信息交换功能，从而创造高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境，能够提供高效的生活方式[4]。

2.1 智能家居系统及产品在老年人居住空间的设计应用

2.1.1 智能家居控制系统

智能家居控制系统集智能家电与互联网该系统于一体，采取综合性智能家居操控技术，智能家居控制系统能通过移动终端软件对智能家电进行操控和调节。现在各种智能家居控制系统的主要区别是通信手段的不同，主要有物联网、ZigBee、无线WIFI等。随着5G的应用，物联网系统将会逐步进入家居生活的方方面面，智能家具系统和产品将会大范围普及和应用。

■表2 储物类家具使用状况统计表

■图1 厨房内部环境

■图2 玄关周边环境

■图3 智能扫地机

2.1.2 智能化家电

物联网的发展和应用，为家电智能化发展提供了发展动力，智能家电主要通过客户端、服务器和通信线路，从而能够实现家电的集中远程控制[5]。实现家具电器的电脑化和自动程序化，减少人为操作，减少了家庭生活负担(图3)，智能扫地机的应用，减少了老人弯腰打扫卫生的负担，从而避免老人因弯腰打扫造成身体疼痛，智能化和远程可操控化，也能使室内空间能够随时保持高效的清洁状态。

2.1.3 智能化家具

智能化家具与传统家具相比，通过融入数据控制设计系统、机械电子和数据传输系统，使家具具有微电脑的功能，从而使家具更加多样化、人性化和智能化，从而能够满足各类人群的不同需求。例如智能鞋柜具有除臭、杀菌、干燥的功能，老年人上个世纪养成节俭的习惯很难改变，同时老人很在意鞋子的舒适性，根据调查老人新鞋子很难合脚，常是一双合脚的鞋子穿很久，使用智能鞋柜能够自主地帮助老人减少家务劳动和有效养护鞋子，从而使生活更加便利化。

2.1.4 智能化可穿戴设备

智能化可穿戴设备是通过各种传感器感知用户动作和周围环境的交互性穿戴设备[6]。根据咨询数据显示，2010年，中国移动医疗市场规模达到18.6亿元，较上一年增长17.7%。按照GSM对移动医疗行业预测标准，医疗设备厂商和内容与应用提供商占比约39.83%[7]。由于我国医疗养护体系的不健全，医学知识普及率低，我国老年人会经常出现不及时或是过度就医，造成医疗资源的浪费和严重的生命危险，因而智能化可穿戴设备能够弥补医疗体系的不足。智能化穿戴设备能够全天候监控老人身体各项数据，及时警报，为医生及时进行效治疗提供帮助。

2.1.5 智能化安全监控系统

智能化安全监控系统在社区生活中的主要应用包括计算机网络系统、视频监控系统、停车场管理系统、电子巡更以及入侵报警系统、门禁以及出入口控制系统、多媒体信息发布以及查询系统、公众广播系统。在社区生活中引入智能化安全监控系统能够使社区管理更为高效和安全。智能化安全监控系统能够帮助儿女能够远程监护老人生活状态，及时发现问题，帮助老人解决问题，减少意外的发生。

2.1.6 远程终端控制系统

远程终端控制系统是智能化家居控制系统的重要组成部分，是智能家居控制系统的核心操作，虽然实现方式不同，但是远程终端控制系统将会是我们调控家居生活状态的主要运行者，是我们发布生活指令的第一平台(图4)。根据调查，现在主要的平台多是基于手机的操控系统，国内主要有两大系统安卓和IOS系统。2019年8月华为推出的鸿蒙系统是基于微内核的面向全场景的分布式操作系统，它将适配手机、平板、电视、智能汽车、可穿戴设备等多终端设备[8]。根据我国发展趋势，他将是我国远程终端控制系统的后起之秀。

2.2 智能化家居的特点

2.2.1 安全化

智能家居设计的首要因素就是安全化。智能家居能够通过检测家庭内部生活状态，自动报警或是进行紧急情况处理，避免意外灾害的发生及造成的损失。除此之外智能化家居产品的造型须避免无尖锐棱角，要遵循安全化的原则。

2.2.2 智能化

智能化家居能够通过电子产品和智能化产品给人们提供智能化的生活环境，通过AI研究等开发智能机器人，为老人生活提供一系列简单的便利性辅助。

2.2.3 舒适化

智能家居能够通过基础的科学研究，给出家居生活状态合理的指南和基础数据，从而为老年人生活提供科学的指导，科学地满足老年人的基本生活需求，无形中为老年人提供更舒适化的生活。

2.2.4 可监控化

智能家居可以通过使用移动终端等方式对家庭生活进行监控，不仅能够监控家庭生活状态，还能对老年人的身体状态进行监控。通过监控老年人全天候身体状态，从而能够帮助老年人在就医时得到更有效、更合理的治疗。并且通过在家庭对身体的监控方式，极大地减小了医院的负担。

2.2.5 可调节化

智能家居能都通过远程终端，对家居环境、智能化家居产品和智能化家具进行调控，满足不同的老人年在不同场景下的各种需求。

2.2.6 节能化

智能家居在通过智能调节满足不同生活场景需求的同时，从而减少装修材料的浪费，同时也能够改变生活方式，尽最大限度地减少能源的耗费。

2.2.7 可识别化

■图4 远程终端控制系统

■图5 智能床垫模

智能家居产品不仅能够识别个人信息，来保障个人信息和财产安全。还能够通过智能家居系统来识别家庭内部成员的活动状态，例如能够识别老人是否摔倒，从而使老人能够在需要紧急帮助时提供合理处理方式，如及时报警等，避免发生意外。

3 智能化家居系统在老年人家居环境中应用的建议措施

3.1 智能调节

不同场景情况下，老年人的需求不同，因此通过对智能家居产品进行调节来满足老年人在不同情况下的不同需求，从而避免家居生活环境功能过于单一的问题。例如，老年人的视力会随着日照时长的变化而受到影响。因此在不同的情景下，需要调节不同的色温和光照强度。此外不同老人的身高体重也不一样，睡觉时腰椎承受到的压力也各不相同(图5），智能床垫可以进行可控性的操作，调节出适应老年人睡觉时的脊椎弧度和适宜温度。

3.2 智能监控

智能监控就是通过使用智能产品的检测系统来监测周边环境或者事物发展的状态，智能调控系统作出预测和预判指令。通过检测系统，儿女可以监控老年人在家的活动状态，以便及时地提供帮助和呼救。智能家居系统还能通过监测屋外的天气状态，来对室内环境进行合理的调节，例如智能化玻璃通过光敏传感器和温度传感器识别天气的状态，从而能够适时打开窗户，雨天关闭窗户。智能监控系统能提高老年人在活动空间中的安全性。

3.3 智能识别

智能识别的方式有多种，主要包括语音识别、面部识别、指纹识别、红外线体感识别等[9]。智能家居产品通过智能识别能够更好地帮助老年人启动或是关闭开关，从而避免造作失误。例如，电子门锁现在不仅能够使用指纹解锁，由于不同的职业或是体质，有些老年人指纹已经磨平，不能够识别指纹，可以通过面部识别来开启门锁[10]。老年家居环境设计须把安全性放在首位，识别系统与安全性挂钩，将智能识别系统引入到老年家居环境，从而提高老年人居住空间的安全性和便利性。

3.4 智能运行

智能家居系统能够通过调控，智能操控智能家居产品，从而为老年人家居生活带来便利。在智能家居系统下，利用单片机控制继电器来控制卧室灯光、空调开关。在室内居住环境中，通过智能家居系统可以实现老年人出门一键断电、人走灯灭，人至灯亮的状态。

3.5 远程操控

智能家居系统通过无线传输或是局域网等手段，通过移动终端就可控制和监控家居环境状态。老年人活动范围随着身体机能下降会随之减小，老人逐渐较少外出。根据调查统计发现，老人外出活动主要目的是采购物品，但日常生活仍有许多不可避免的社交活动，为了更好的服务老人生活，社区不仅应该提高智能化社区养老服务，同时老人家居环境内部也应实现智能化操控，方便老人或是家庭成员生活。例如，社区应提供智能化缴费系统，方便老人缴水、电、物业费等相关费用；在家庭生活中老人也能外出购物时，能够远程操控家用电器，提前调配好室内空间的状态，减少生活时间成本。

3.6 智能交互

智能交互主要包括体感交互、触摸交互、手势交互、语言交互[11-12]。老年人虽然身体机能下降，但是情感并不会退化，反而需要更多无形的人为关怀。例如老年人使用的智能家居产品的操作界面应简单明了、人机交互合理。由于实体按键或是虚拟按钮的操作方式容易混淆，取而代之使用体感控制或语音控制更便于老人操作[13-14]。老年人家居环境设计应根据其使用特点和方法，选择适合的智能交互方式。

4 结语

通过对老年居住现况环境的研究，发现老人居住环境中的主要问题的同时，将室内与室外环境状况以区分，结合智能家居环境系统的发展给出相关问题的建议措施，从而为老年家居环境设计改造提供新思路和新方法。在现代智能化家居系统技术的影响下，老年家居环境将实现家具产品结构和家居产品性能的优化配置，为开拓设计思维能力提供了新途径，不仅为创新设计的一个新思路，而且能够激发开发智能产品的动力。