基于物联网的智慧公厕发展现状及趋势研究*

■ 高士娜 王泽南 林梦（高士娜、林梦，安徽财经大学管理科学与工程学院；王泽南，安徽财经大学会计学院）

一、引言1

21世纪是大数据和物联网的时代，大数据广泛应用于各个领域，物联网也在其中扮演着至关重要的角色。如何把大数据和物联网结合这一理念并应用在城市公厕建设中，使人们如厕更加舒心，更加便捷，更加卫生，是我们努力探寻的方向。应坚持以公厕智能化为中心的思想，以节约能源、环境保护、资源循环、人性化为核心，加快推进城市公厕革命。

二、智慧公厕的发展现状

（一）智慧公厕研究现状概述

1.智慧公厕源起

为了响应在2017年提出的2020年全面建成小康社会的号召，我国各个城市的城镇化建设都在加快步伐，而在城镇化建设过程中智能化的公共设施是“智慧城市”建设的重要组成部分。其中城市公厕更是城市的公共服务设施中最能体现一座城市智能化和人性化的部分，是体现我国城市的发展情况和良好的文明形象的窗口。因此，智慧公厕这一概念应运而生。

2.智慧公厕的概念

谈及智慧公厕的概念，我们首先要知道智慧公厕不等于公厕智慧管理系统。在日常生活中，我们通常会认为智慧公厕的含义包括两个方面：

一是公厕的智慧改造：即以城市居民为导向，结合公厕使用者的需求，通过相关物联网技术应用，实现智能除臭、智能照明、智能通风等以提升如厕体验和公厕服务质量。

二是公厕的智慧管理：智慧管理不同于智慧改造，它主要侧重于通过相关传感器技术采集、分析公厕使用过程中产生的一系列数据，服务于公厕的管理业务智慧公厕则是以上二者的有机结合，缺一不可。首先通过改造提升公厕的基础设施，进而提升公厕的服务质量，在此基础上，形成以服务公众为目标的综合管理机制和快速发现问题并解决问题的良好循环。

（二）智慧公厕建设的目的和意义

1.建设智慧公厕是加速实现我国城镇化的基石

改革开放30多年以来，我国城镇化建设不断加快，每年有成千上万的农村人口进入城市，人口的迅速增长首先凸显的就是城市卫生问题，而公厕作为城市的枢纽就显得尤为重要。只有城市的卫生环境不存在隐患，实现城镇化的脚步才不会放缓，智慧公厕的建设更加满足大众的需求，飞跃提升城市居民的使用体验。因此加速完成我国城镇化建设，智慧公厕的基石作用不容忽视。

2.建设智慧公厕是物联网和信息技术发展的需要

当前，全球信息技术的发展无比迅速，同时与之相关联的物联网技术发展也不可小觑。智慧公厕主要是在充分整合、挖掘、应用信息技术与物联网技术的基础上，通过智慧管理赋予城市公厕以智能，从而实现对公厕各方面的精确化管理，实现对资源的集约化利用，在提升服务质量的基础上，减少城市建设成本。

3.提高城市形象和竞争力的战略选择

城市的经济实力强弱，取决于对人才的吸引力，城市吸引的人才越多城市的各个方面才会有很大的提升，于是城市的竞争力相应地就有了一定的保障。公厕作为城市的名片，给他人留下的印象是至关重要的，只有当人们对这座城市有着美好的印象，扎根于此的可能性才会大大提高。智慧公厕作为新时代的产物，有理由代表城市形象，并可以为提升城市竞争力增加一些筹码。

三、智慧公厕应用物联网技术的流程

主要以智能网关、无线传输和收集设备为基础，使整个公厕的管理和使用形成一个闭环系统，通过无线连接、控制终端设备（终端设备包括温湿度传感器、气体检测传感器、一键报警等）将传感器监测的数据传至服务器或大数据云平台，使管理者得到准确反馈并及时处理，达到系统的可利用状态，实现对公厕的智能化控制管理。

智慧公厕由信息感知、数据传输、决策处理、提供服务等多个方面构成，主要有以下四个相互作用的部分：

（1）包括气体检测传感器、红外人体仪、温湿度传感器等各种传感器设备。

（2）传输层：包括ZIGBEE（LoRa）无线连接设备，LoRa+4G或ZIGBEE+4G网关设备，无线传输网络等。

（3）应用层：主要是智慧公厕管理数据云平台，负责监测、分析并管理感知层获取的所有物联网实时数据。

（4）终端层：主要指智能手机、平板、电脑等，可及时获取设备分析出的数据和信息。

四、国内智慧公厕建设情况简述

根据了解，我国大部分城市都开始了智慧公厕的建设。其中上海在智慧公厕建设方面处于较为领先的地位，大约有150所。静安、嘉定和青浦三个区公厕是上海智慧公厕中的主要代表，它们分别采用了不同的管理模式。

（1）上海市静安区火车站的“智慧公厕”不但利用物联网收集并实时监测公厕的空气质量、人流量、蹲位的使用率、天气情况等数据，同时也利用以上收集的数据对公厕进行了人性化智能化的管理，并且通过分析人们对智慧公厕的使用满意度和公厕内部环境等情况，采取相应措施不断地提高公厕服务水平。除此之外，为了进一步扩展公厕的功能，该智慧公厕还提供了附近公交线路、附件景区位置风景的介绍、公厕评价和紧急服务电话等功能。

（2）嘉定北汽车站智慧公厕合理经济地利用了物联网技术改善公厕环境，使其具备客流量、室内空气质量等各项数据的分析功能。根据公厕男女厕位需求的差别和不同人群对公厕的要求，嘉定智慧公厕在男女厕位上摒弃传统的1：1比例，采用1：2的合理厕位设置，在空间布局上更加均匀合理，并增加了第三卫生间和母婴室。

（3）青浦区智慧公厕除基础功能的智能化外，内部还设置智能驱鼠器、智能熏香机、人脸识别取纸机，如厕体验良好。

与此同时，在上海智慧公厕建设的带动下，越来越多的城市开始了对公厕的改良和智慧化，我国智慧公厕的普及率逐步提高，大大提高了城市居民的使用体验。

五、国内智慧公厕存在的问题

目前，由于全国各城市智慧公厕普及率仍然不高，大部分群众对智慧公厕并没有十分了解。在已建设智慧公厕的城市中，对此知悉并有使用经验的人们表现出了较高的满意度，但表示还是有些不足之处。通过实地调查，智慧公厕存在以下问题：

（一）女厕位较少

随着城市人口的增加，厕位不足的问题日益显著。在人流高峰期时，女厕位不足的情况尤为突出，大大降低了使用体验。可以通过合理利用公厕内部空间资源、重新划分室内功能区，同时在一定程度上增加女厕位，并在人流量大又不能加建公厕的地点旁边增设无性别的移动公厕，以备女厕应急所需，减轻承受压力，减少女性排队等候的时间。

（二）缺少公厕内外标志牌

智慧公厕的出现，使公厕的功能愈加繁琐，内部空间分布愈加复杂。缺少公厕内外功能指示牌和方向指引牌严重影响了使用体验。应增设无性别卫生间、母婴间、厕位标志牌，帮助如厕人员更准确地找到厕位，还应增加夜间引导的标志牌和智能化引导系统，帮助如厕人员在任何时间更迅速地找到距离最近且有空厕位的公厕。

（三）除臭设施较简陋

在使用智慧公厕的过程中，仍能感受到排泄物所产生的异味。公厕产生的臭味主要来自大便尿液挥发物，但便器地漏回返和洒出渗透也会产生臭味。应加装除臭装置和空气处理系统，收集并净化异味气体，有效处理大便、尿液挥发物产生的臭味，同时注意节能和美观，使如厕人员在公厕获得更好的体验。

（四）节水措施匮乏

公厕中使用自来水十分频繁，几乎什么都离不开水。公厕中消耗最多的就是水,据统计我国每年冲厕和厕后洗手消耗的水资源约占我国每年缺水总量的30%,相当于国内40个中等城市的年用水量。因此，在条件允许的情况下,公厕可以采用中水冲厕,同时在改造或新建智慧公厕时,也可采用洗手废水再利用的措施,将洗手的废水作为小便池的冲洗水，以达到节水的目的。

（五）电力资源浪费

在晚上人流量较少时，公厕仍会彻夜通电和开灯，增加了电能的直接或间接的损耗，不利于环境保护。应充分利用自然光，合理设置天窗及侧窗，根据厕位照明的不同光照要求选择相应节能感应灯具，并结合太阳能光伏发电板形成节电—用电闭环系统。采取经济可行的节电措施，提高能源效率，减少电力资源的浪费。

六、智慧公厕管理模式提升建议

（一）智慧公厕管理模式提升目标

智慧公厕一定要加强建设和管理，保证智慧公厕的实用性和服务质量，才能达到不断提升改造的目的。目前大部分公厕管理模式一般都按照固定作业标准来对公厕进行维修养护、清扫保洁，落实保洁规范化和精细化标准。通过智慧公厕管理系统的建立，依托物联网与大数据对智慧公厕服务所涉及到的人和事进行全过程实时管理，合理设计规划智慧公厕管理模式，提升公厕卫生服务质量，降低运营成本，提高突发事件的应急处理能力和管理效率，为智慧公厕日常经营管理和领导决策提供强有力的支持。

（二）打造信息化智慧公厕管理系统

通过二维码命名并管理厕内设施，为公厕设施和服务优化提供支撑。利用数据分析，进行巡回无固定保洁，同时监测保洁人员工作频次，减少人工成本。为提高能源利用效率，实现照明自动化控制、厕纸分配信息化、故障报警一体化，打造智能化和信息化公厕，使公厕管理更加科学有效。

（三）建立智慧公厕检查系统

利用信息数据平台制定并按时发布周计划，明确管理人员检查任务，通过手机端扫描二维码查询并检查当日任务完成情况。当任务未完成时，系统将信息自动推送给相关责任人，保证及时有效处理。同时可实现超时预警、检查日志自动记录，用大数据优化公厕智能布局,使管理力度不足的难题得以解决，提高管理效率。

七、结语

在信息时代的背景下，物联网与大数据技术发展迅速，与此同时，城镇化建设的步伐也不曾放缓，如何提升智慧公厕的服务质量，如何将公厕智能化，对城市尤为重要，本文分析了智慧公厕的大致应用和研究方向，充分意识到建设智慧公厕有利于城市的创新和可持续发展。