互联互通的口罩设计

冯景琳 霍科燃 李林曈 黄莹 李济杉

摘要：在当下的疫情反反复复，口罩是一个可靠、卫生的标志。基于此，筆者设计了一款新型智能口罩。在能高效防尘的基础上，与移动设备相连，可以自动根据天气调节过滤程度，自动清洁，通过云计算来与AI语音助手相连，提醒天气情况，将用户所处环境中的环境情况通过手机APP实时反馈给用户，可检测出人体功能状况。针对大范围，多层次的人群，该产品能满足广大用户日常出行、工作的需要。

关键词：口罩;AI语音助手;智能;健康

一、引言

口罩作为疫情之下的衍生品，在疫情期间起到了不小的防护作用，与此同时也带来了一些生活不便，笔者推出三个系列产品。一是以中国地理为元素的刺绣纪念系列，纪念疫情期间对自然的感悟及内省;二是以面部彩印为元素的人脸发行系列，表达对生活的美好憧憬;三是以透明医用硅胶为元素的释放创新系列，创新口罩的新形式，采用新型立体净化风道设计，利用纳米永久性涂层疏水层和单向阀主动式过滤进气口，结合流体力学在机身腔体形成微正压气流，可快速排出呼出废气，从而避免二次污染以及闷热和眼镜起雾的小烦恼，让我们来释放你的压力。

二、“互联互通的口罩”设计概述

在如今的互联网时代，5G脱颖而出，人们迎来5G时代。5G技术可以减少延迟、节省能源、降低成本。它与口罩相结合会突破并解决不少技术或速度的难题。通过口罩可以唤醒人们深刻的反思，无论是在疫情中还是疫情过后的生活中，口罩都将是我们必不可少的防护工具。当前，随着社会经济的持续发展，人们的生存环境质量也随之变得越来越差，给广大人民的工作和生活带来不便，甚至产生健康威胁。加之疫情的反反复复，以及部分城市PM2.5在空气中的浓度不断增加，人们患呼吸系统和心血管疾病的风险也在不断上升。笔者团队结合中国自然地理环境元素来设计口罩图案，在使用口罩的同时，让人们去领会自然的奥秘，以及让人们产生对疫情的反思，在此基础上将开发一种舒适、滤尘效果好的智能口罩，并根据天气调节过滤程度，自动清洁，通过云计算来与AI语音助手相连，提醒天气情况，将用户所处环境中的环境情况通过手机APP实时反馈给用户，检测出人体功能状况。

三、“互联互通的口罩”系统结构论述

互联互通的口罩设计基于三方面理念进行设计，一是以中国地理为元素的刺绣纪念系列，二是以面部彩印为元素的人脸发行系列;三是以透明医用硅胶为元素的释放创新系列。其一设计理念以疫情期间对自然的感悟及内省，采用人体工程学的设计理念，为每位顾客带来更舒适的口罩体验;其二借助以人为本的理念解决机场车站人脸识别，手机解锁等难题。其三以创新口罩的新形式，采用新型立体净化风道设计，利用纳米永久性涂层疏水层和单向阀主动式过滤进气口，结合流体力学在机身腔体形成微正压气流，快速排出呼出废气，并在高效防尘的基础上，加入PM2.5感应器，变化口罩形态，与移动设备相连，根据天气自动调节过滤程度，通过云计算与AI语音助手相连，提醒天气情况，将用户所处环境中的情况通过手机APP实时反馈给用户，可检测出人体功能状况。在人体运动中可以根据运动幅度自动调节风力大小，保证人在运动时呼吸顺畅手动模式;设置低、中、高档风速，满足不同出风量要求。

此智能口罩采用了当前十分热门的超低功耗蓝牙（BLE）技术，将蓝牙SOC芯片放置在口罩内部，对进入口罩的空气质量进行检测，并应用BLE与手机建立连接，将数据上传到手机端，建立起整个环境大数据，同时为用户提供各种服务。蓝牙部分是基于伦茨系列超低功耗蓝牙芯片设计的，同时电子部分与口罩采用可拆卸的方式，即便需要更换口罩，电子部分可以继续使用，从而降低使用成本，提高用户体验。

四、在新媒体环境下“互联互通的口罩”发展方向

智能口罩作为一种新型口罩，在防控雾霾方面，借助滤芯外侧的PM2.5感应器在变化口罩形态上，与移动设备相连，可以自动根据天气调节过滤程度，自动清洁，通过云计算来与AI语音助手相连，提醒天气情况，将用户所处环境中的环境情况通过手机APP实时反馈给用户。在人体运动方面，采用新型立体净化风道设计，通过外部电动送风机制，结合流体力学在机身腔体形成微正压气流，降低使用者的呼吸负荷，根据运动幅度自动调节风力大小，保证人在运动时呼吸顺畅手动模式;设置低、中、高档风速，满足不同出风量要求，从而提升舒适性。

当前新型技术在智能口罩方面的应用前景可将新型技术融入到智能口罩的研发为新型口罩的研发提供新思路对未来智能可穿戴产品的市场发展至关重要。

五、结语

互联互通的口罩设计一方面在后疫情时代可以更好的防护。另一方面对于社会环境问题，这也是一款舒适、防霾、环保、通风、通过云计算来与AI语音助手相连，具有语音系统等智能功能的雾霾口罩。该系统由移动端、蓝牙技术、通风装置、麦克风、芯片等部件组成，采用N99+hepa/hepa_carbon过滤器，利用纳米永久性涂层疏水层和单向阀主动式过滤进气口从而避免闷热和眼镜起雾的小烦恼。因此具有较好的实用性。

【参考文献】

[1]徐磊，周渊平，黄思远，等.一种防雾霾智能口罩的设计[J].信息技术与网络安全，2018，37（8）：88-90，100.

[2]伦茨科技：https：//www.jianshu.com/p/1d351d974d9a.

[3]张柏洋，郑雨欣，邱悦，等.智能口罩概述及新技术研究[J].天津纺织科技，2020，（3）：1-2.

【基金项目】：美术学项目研究成果，项目编号：2020070

【作者简介】冯景琳（2002-12），女，汉族，河北石家庄，本科学历，学生， 数字媒体艺术方向。