智能化技術(shù)在衛(wèi)浴產(chǎn)品中的應(yīng)用及發(fā)展-以淋浴房為例

智能化是指物品在現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的推動(dòng)下，所具有的能動(dòng)地滿足人類各種需求的屬性。對(duì)于衛(wèi)浴產(chǎn)品市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，復(fù)合型功能的應(yīng)用與智能概念的設(shè)計(jì)已成為產(chǎn)品發(fā)展的主要方向。隨著智能化技術(shù)的迭代升級(jí)，應(yīng)用于衛(wèi)浴產(chǎn)品上的智能化技術(shù)也逐漸層次化，可分為基本智能化技術(shù)和擴(kuò)展智能化技術(shù)。基本智能功能，如恒溫控制、預(yù)熱功能、觸控感應(yīng)等；擴(kuò)展智能功能則可參照人腦機(jī)理的運(yùn)作模式處理問(wèn)題、吸取思維，并做出分析反應(yīng)，如記憶功能、人臉識(shí)別、App互聯(lián)、安全報(bào)警功能等。1衛(wèi)浴行業(yè)中的智能化技術(shù)1.1基本智能化技術(shù)（1）感應(yīng)技術(shù)。感應(yīng)技術(shù)指產(chǎn)品通過(guò)紅外線、電容、微波等媒介感應(yīng)用戶指令，并通過(guò)電磁閥等控制元件完成產(chǎn)品的基本功能，如啟閉等。紅外感應(yīng)技術(shù)由于擁有更好的性能和靈敏度，其應(yīng)用較為廣泛。設(shè)備上的紅外線探測(cè)器探測(cè)到人體所發(fā)射出的微米波長(zhǎng)，從而進(jìn)行下一步動(dòng)作。如非接觸式水嘴，手未接觸產(chǎn)品就可自動(dòng)出水，離開(kāi)后幾秒自動(dòng)關(guān)閉；智能馬桶蓋在人走近時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟，人離開(kāi)后沖洗殺菌。感應(yīng)技術(shù)在大型商場(chǎng)、高鐵站的水嘴、蹲便器產(chǎn)品中已較為普及，在后疫情時(shí)代值得繼續(xù)推廣。（2）智能除菌技術(shù)。除菌技術(shù)主要應(yīng)用于便器和柜體產(chǎn)品。通過(guò)與感應(yīng)技術(shù)的結(jié)合，在除菌設(shè)備上配置如ALD系列的無(wú)線智能控制器和帶有邊緣計(jì)算能力的無(wú)線智能網(wǎng)關(guān)，在用戶使用后可自動(dòng)殺菌。（3）觸控技術(shù)。觸控技術(shù)從單點(diǎn)觸控發(fā)展到多點(diǎn)觸控，在技術(shù)升級(jí)方面利用光學(xué)和材料學(xué)技術(shù)，構(gòu)建了多點(diǎn)化觸控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)用戶或多個(gè)用戶的手勢(shì)交互。在產(chǎn)品表面接收信號(hào)后，平臺(tái)進(jìn)行采集、識(shí)別與分析，將手勢(shì)或觸點(diǎn)譯為具體指令發(fā)送給控制元件。目前主要應(yīng)用于水嘴，人可通過(guò)身體各部位觸摸產(chǎn)品規(guī)定區(qū)域內(nèi)任意表面來(lái)控制水流開(kāi)關(guān)及大小，相比傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫與流量的高階控制。家庭等非公共場(chǎng)景下用戶更傾向選擇觸控類水嘴。（4）恒溫技術(shù)。恒溫是目前淋浴器中普及率較高的基礎(chǔ)智能化技術(shù)?；A(chǔ)恒溫技術(shù)的原理是靠感溫元件的獨(dú)有特性達(dá)到恒溫效果。在淋浴出水口設(shè)有感溫元件，當(dāng)水溫變化時(shí)，感溫元件通過(guò)膨脹或收縮控制冷熱水進(jìn)水比例，保持恒溫且對(duì)水壓變化有緩沖能力，提高了淋浴安全性。后續(xù)技術(shù)升級(jí)中，部分恒溫淋浴器還增加了記憶功能，可以針對(duì)每個(gè)用戶的特點(diǎn)進(jìn)行記憶儲(chǔ)備，同時(shí)將室內(nèi)的溫濕度及潔凈度控制在一定范圍內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的人機(jī)交互性，向著擴(kuò)展智能化技術(shù)發(fā)展。1.2擴(kuò)展智能化技術(shù)（1）物聯(lián)網(wǎng)。隨著5G的發(fā)展，我國(guó)將進(jìn)入“萬(wàn)物互聯(lián)”時(shí)代。國(guó)際中信聯(lián)合會(huì)（ITU）對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義是，通過(guò)二維碼識(shí)讀設(shè)備，射頻識(shí)別裝置（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定協(xié)議，將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別，定位，跟蹤，監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。淋浴系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可用來(lái)實(shí)現(xiàn)在整體衛(wèi)浴間中各個(gè)設(shè)備的互聯(lián)，用戶可通過(guò)手機(jī)實(shí)現(xiàn)智能化控制，對(duì)衛(wèi)浴間照明系統(tǒng)、通風(fēng)控制、淋浴溫度、房間溫濕度等進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)，并可實(shí)時(shí)防盜報(bào)警、監(jiān)測(cè)以及可編程定時(shí)控制等。（2）記憶與人臉識(shí)別。人臉識(shí)別技術(shù)是現(xiàn)代化催生出的快捷服務(wù)技術(shù)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)人臉和傳感器間的連接，在智能手機(jī)和門(mén)鎖方面應(yīng)用廣泛，是智能屬性較高的技術(shù)，通常與記憶功能聯(lián)動(dòng)使用。記憶功能是交互性較高的智能技術(shù)，可將用戶的習(xí)慣和喜好保存為個(gè)人大數(shù)據(jù)，再配合人臉識(shí)別技術(shù)，將人臉與用戶習(xí)慣對(duì)應(yīng)置入到數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)不同用戶的需求提供個(gè)性化衛(wèi)浴服務(wù)。（3）自動(dòng)控制技術(shù)。自動(dòng)控制技術(shù)即產(chǎn)品通過(guò)感應(yīng)或?qū)W習(xí)，對(duì)周圍環(huán)境變化進(jìn)行判斷，從而對(duì)某衛(wèi)浴產(chǎn)品發(fā)送一系列人工智能化命令，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能轉(zhuǎn)換。自動(dòng)控制技術(shù)可根據(jù)用戶語(yǔ)音指令調(diào)控淋浴房的整體運(yùn)行方式，包括淋浴的出水模式、水溫調(diào)節(jié)、出風(fēng)排風(fēng)、升溫降溫、光照調(diào)節(jié)、影音播放等。選擇全自動(dòng)感應(yīng)模式后，紅外傳感器反饋體溫?cái)?shù)據(jù)，STM32處理器分析得出適宜的沐浴水溫，5s后即可達(dá)到設(shè)定值，控制電磁閥出水，也可做到人走水?dāng)?；通過(guò)DS18B20水溫傳感器和PID算法控制舵機(jī)轉(zhuǎn)角達(dá)到精準(zhǔn)控溫，顯示屏上實(shí)時(shí)顯示水溫，可實(shí)現(xiàn)快速調(diào)溫和恒溫效果。2智能化技術(shù)在淋浴房中的應(yīng)用2.1基本智能功能淋浴房QB/T2584–2007《淋浴房》將淋浴房分為蒸汽淋浴房、整體淋浴房、淋浴屏３種。一般整體淋浴房智能化水平比較高，是由沐浴產(chǎn)品、墻體材料、頂板、防水盤(pán)組成的一體化衛(wèi)浴產(chǎn)品（表1）。表1基本智能功能淋浴房部分產(chǎn)品通過(guò)表1的產(chǎn)品功能可以看出，基本智能功能淋浴房應(yīng)用的智能化技術(shù)主要是恒溫技術(shù)和材料升級(jí)方面，人機(jī)交互性不高，也是目前市場(chǎng)上大部分所謂“智能”產(chǎn)品的現(xiàn)狀。以上產(chǎn)品所使用的恒溫技術(shù)有水電聯(lián)動(dòng)控制、機(jī)械開(kāi)關(guān)閥、熱敏元件等，實(shí)現(xiàn)恒溫或恒壓功能。不論是通過(guò)AT89C51單片機(jī)，抑或模糊算法PID等，只能優(yōu)化實(shí)現(xiàn)對(duì)單一產(chǎn)品內(nèi)部的溫度控制。這類產(chǎn)品若想升級(jí)，可在此基礎(chǔ)上增加記憶功能，當(dāng)用戶第一次使用完畢后，下一次自動(dòng)記憶上一次的設(shè)定值，不需要重復(fù)設(shè)定，增加與用戶的交互性。材料升級(jí)則更為基礎(chǔ)，如斷電霧化、使用抗菌防水材料等，以上產(chǎn)品的音樂(lè)播放功能也僅是在淋浴房中設(shè)置了防水點(diǎn)位，便于用戶放置手機(jī)等設(shè)備播放音樂(lè)，而并非淋浴房自帶功能。這類產(chǎn)品升級(jí)，可考慮將智能音箱進(jìn)行防水處理嵌入花灑或墻板中，通過(guò)藍(lán)牙跟手機(jī)或者其他智能設(shè)備連接使用。智能化不應(yīng)該僅停留在升級(jí)材料上，更應(yīng)該關(guān)注與用戶的交互，與萬(wàn)物的互聯(lián)，形成整體的智能生態(tài)。2.2擴(kuò)展智能功能淋浴房部分企業(yè)因布局智能衛(wèi)浴市場(chǎng)較早，其智能化水平已可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品間的互聯(lián)及與用戶的互動(dòng)（表2）。表2擴(kuò)展智能功能淋浴房部分產(chǎn)品通過(guò)表2的產(chǎn)品功能可以看出，擴(kuò)展智能功能淋浴房應(yīng)用的智能化技術(shù)主要是自動(dòng)控制技術(shù)，又可細(xì)分為進(jìn)階的溫控技術(shù)和感知技術(shù)。進(jìn)階的溫控技術(shù)，與恒溫不同，且相比傳統(tǒng)的溫控技術(shù)僅作用于單一產(chǎn)品，更注重與淋浴房其他模塊的互聯(lián)，并根據(jù)傳感器部件反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行自我判斷和記憶。如麥斯迪克淋浴房設(shè)在頂板的溫度傳感器可感知季節(jié)溫度，根據(jù)記憶功能自動(dòng)設(shè)定該季節(jié)下最適合用戶的淋浴溫度，同時(shí)控制器將信號(hào)傳輸?shù)娇照{(diào)模塊，空調(diào)模塊啟動(dòng)調(diào)節(jié)淋浴空間溫度，不僅是水溫，還可以給用戶提供適宜的室溫和濕度，打造一體化的智能生態(tài)。感知技術(shù)在感應(yīng)功能的基礎(chǔ)上增加了“知道”這一人腦屬性，感應(yīng)功能只能控制產(chǎn)品的基礎(chǔ)功能如啟閉，而感知技術(shù)則可通過(guò)一次感應(yīng)，調(diào)動(dòng)板塊間的互聯(lián)，為用戶展示所需要的信息。如賽恩微智能淋浴房，用戶在觸摸它的拉手時(shí)，即可實(shí)時(shí)顯示時(shí)間、室內(nèi)溫濕度、水溫等信息，并自動(dòng)播放用戶喜愛(ài)的聲光影，不觸摸則進(jìn)入省電模式且玻璃呈現(xiàn)透明狀，使用者進(jìn)入淋浴空間后無(wú)需觸摸花灑就自動(dòng)抬起來(lái)，5?s后達(dá)到預(yù)設(shè)溫度出水?？紤]到淋浴房在公共場(chǎng)所也具有較大的市場(chǎng)潛力，山東前田熱能技術(shù)股份有限公司提供了一種可自助智能消費(fèi)的淋浴房——智能移動(dòng)淋浴艙，這是一種集成了空氣源熱泵、貯熱水箱、循環(huán)水泵、多功能配電柜及標(biāo)準(zhǔn)衛(wèi)浴間等為一體的可移動(dòng)式淋浴房。配有二維碼自助智能消費(fèi)系統(tǒng)，用戶在艙外掃描二維碼，艙門(mén)開(kāi)啟，進(jìn)入淋浴間后自動(dòng)上鎖，同時(shí)淋浴間電磁閥開(kāi)啟，屏幕顯示計(jì)費(fèi)。洗浴完畢，用戶在內(nèi)部打開(kāi)門(mén)，電磁閥關(guān)閉，計(jì)時(shí)結(jié)束，過(guò)一段時(shí)間淋浴間門(mén)關(guān)閉消毒，整個(gè)過(guò)程全自動(dòng)控制，完成了無(wú)人值守自動(dòng)支付功能。該智能移動(dòng)淋浴艙可應(yīng)用于高速服務(wù)區(qū)、海濱浴場(chǎng)、交通樞紐等多種場(chǎng)所。2.3智能化衛(wèi)浴產(chǎn)品的發(fā)展前景工業(yè)制造從蒸汽化、電氣化、自動(dòng)化/信息化，發(fā)展到2013年德國(guó)提出的智能化。國(guó)內(nèi)很多衛(wèi)浴企業(yè)所推出的“智能化產(chǎn)品”還停留在2.0的電氣化階段，一些龍頭企業(yè)如福瑞因布局智能市場(chǎng)較早，已處于3.0自動(dòng)化/信息化階段。然而通病是對(duì)智能化的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)還僅是智能單品或功能的堆砌，而缺少系統(tǒng)化的智能生態(tài)構(gòu)建，人機(jī)互動(dòng)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等智能高技術(shù)還鮮少出現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上。從市場(chǎng)反饋上來(lái)看，產(chǎn)品需求限制著企業(yè)的技術(shù)投入與升級(jí)。思考用戶端的購(gòu)買痛點(diǎn)，思考智能化產(chǎn)品的用戶學(xué)習(xí)成本，如何找到更加合適的市場(chǎng)發(fā)展方向，提高普及率，也是智能化研究中不可缺少的一環(huán)。隨著裝配式衛(wèi)浴的滲透率不斷提升，智能衛(wèi)浴配套率也在逐漸提升。住建部等相關(guān)部門(mén)在積極推進(jìn)裝配式建筑及其附屬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的智能衛(wèi)浴在裝配式概念的東風(fēng)下有巨大的市場(chǎng)潛力。未來(lái)衛(wèi)浴行業(yè)的智能化技