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摘 要：介绍了最新的智能牙刷，其依据人不同的习惯不同的牙齿构造实现智能刷牙。同时其可以与外界显示器件实现无线通信连接，成为智能家居领域的一个重要的终端。智能家居是物联网的重要分支领域，而新型的智能牙刷，成为其中一个典型代表。
关键词：牙刷，无线通信，智能家居，物联网
中图分类号：N04；TN929.5；TP391.4 文献标识码：A 文章编号：1673-8578（2014）S1-0022-02
Introduction of Intelligent Toothbrush
WANG Jianliang
Abstract： This paper introduces a new intelligent toothbrush. Based on different tooth or various tooth brushing habits， the intelligent toothbrush could realize tooth intelligently. At the same time， the toothbrush can realize the wireless communication with the out display unit， and become one important component of smart home field. Smart home field is an important branch of the internet of things， and the new intelligent toothbrush is a typical representation of the smart home field.
Keywords： toothbrush， wireless communication， smart home， thinternet
收稿日期：2014-06-22
作者简介：王建良（1984—），男，国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心光电部审查员，研究方向为光电领域相关专利审查。通信方式：wangjianliang@sipo.gov.cn。
引 言
近年来，“物联网”的概念越来越受到人们的关注，物联网的发展也得到了各国政府、业界和学术界的高度重视。物联网是新一代信息技术的重要组成部分，意指“物物相连的互联网”[1]。物联网是基于互联网、射频识别技术、电子产品代码标准、无线数据通信技术等，构造的一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网，简称物联网[2]。
智能家居则是物联网中重要的组成部分，智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、 智能家居——系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
而智能牙刷便是目前智能家居中较早进入物联网的产品之一。其能够分析用户刷牙习惯，记录每颗牙齿信息，并通过移动应用软件将数据显示在显示器上，能够激励人们养成更好的刷牙习惯，更好地保护牙齿。
一 智能牙刷的概念
在利用牙刷刷牙期间，使用者向牙刷施加力，通过牙刷的清洁元件将力施用在牙齿上。必须施用最小水平的力以除去牙斑和碎屑，高水平的力可能产生负面效果，如容易造成牙龈刺激、牙龈凹陷或牙釉磨蚀等问题。为了避免或减轻这些问题，牙科专业人士建议使用软毛牙刷。然而即使利用软毛牙刷，高的刷洗力仍可导致这些问题。此外，在刷牙时确定清洁所需的最佳力对个人而言极其困难。一个人可以感觉到能够清洁所需的最小水平的力，但是难以感觉到过高水平的力。此外，研究表明如果刷洗力增加至过高水平，则牙刷的清洁能力事实上会降低。
因此，一种智能牙刷应运而生，在施用刷洗力过高、过低或充足时，它可向使用者发出信号，有助于使用者获得最佳的刷牙效果。同时其具有处理器，能够储存数据，且能够通过显示器显示刷牙的各种情况。2013年，Kolibree科技公司发布的一款智能电动牙刷，其可以通过无线通信将数据发送到智能手机上进行数据处理，实现更多的智能应用。
二 智能牙刷的原理
牙刷包括柄部、头部以及在柄部与头部之间延伸的颈部。头部包括多个清洁元件和按摩元件。牙刷还包括力传感器以及与所述力传感器信号通信的输出源。输出源被构造成向使用者提供多个输出信号，多个输出信号对应于多种状况[3]。
输出源可与力传感器电气通信，并在刷牙期间施加过大的力、过小的力和充足的力时向使用者提供输出信号。输出信号的一些合适的实例包括振动（触频）、音频、视频等，以及它们的组合。例如，输出信号为振动时，输出信号元件可包括使偏心重物旋转的马达。又如，输出信号为音频时，输出信号元件可包括喇叭、压电音频指示器、磁场音频指示器、音频传感器、扬声器、蜂鸣器等。输出信号为视频时，输出信号元件可包括发光二极管或多个光线输出装置，输出源为发光元件且发光元件被定位，使得来自发光元件的光线在发光元件被启动时照亮使用者的脸部。
输出光信号组合可用于任何状况组合。例如，为了向使用者指示施用过小力，第一信号可听，同时指示过大力的第二信号可见。又如，为了向使用者指示施用过小力，第一信号可见且包括第一颜色，同时指示过大力的第二信号可为与第一颜色形成对比的第二颜色。可利用任何适宜的颜色及其组合。此类信号组合也可用于充足力和其上端与下端值时施用。
输出源可包括与牙刷通信的外部显示器。在此类实施方案中，外部显示器和牙刷可借助任何适宜的方式彼此通信，信号可借助外部显示器提供给使用者。
牙刷还可包括处理器。处理器可用于记录日常刷牙期间使用者的表现。例如，使用者可设定刷牙时段为两分钟，之后处理器可使输出源向使用者提供信号，指示两分钟时段内施加充足的力。又如，处理器可使输出源向使用者提供信号，指示施加充足的力约两分钟时段的一半。
牙刷还可包括电源。电源可为电池或交流电。电池的尺寸可根据需要定制以节约空间。
三 结 语
人性化、智能化的家居产品的应用让人们的生活有了前所未有的舒适感。智能可以应用于涉及个人卫生用途的任何工具，不仅是手动、电动牙刷，还包括牙线，洗牙器等等。包括智能牙刷在内的智能家居必定借助于物联网的发展不断改善未来人们的生活。
参考文献
[1] 刘建周.物联网的概念及其发展[J]. 中国科技术语，2011（05）：59-61.
[2] 黄涛.物联网技术与应用发展的探讨[J]. 信息通信技术，2010（02）：9-13.
[3] Alexander H，et al.Electric Toothbrushes： US， 7120960B2[P]. 2006-10-17.
关键词：牙刷，无线通信，智能家居，物联网
中图分类号：N04；TN929.5；TP391.4 文献标识码：A 文章编号：1673-8578（2014）S1-0022-02
Introduction of Intelligent Toothbrush
WANG Jianliang
Abstract： This paper introduces a new intelligent toothbrush. Based on different tooth or various tooth brushing habits， the intelligent toothbrush could realize tooth intelligently. At the same time， the toothbrush can realize the wireless communication with the out display unit， and become one important component of smart home field. Smart home field is an important branch of the internet of things， and the new intelligent toothbrush is a typical representation of the smart home field.
Keywords： toothbrush， wireless communication， smart home， thinternet
收稿日期：2014-06-22
作者简介：王建良（1984—），男，国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心光电部审查员，研究方向为光电领域相关专利审查。通信方式：wangjianliang@sipo.gov.cn。
引 言
近年来，“物联网”的概念越来越受到人们的关注，物联网的发展也得到了各国政府、业界和学术界的高度重视。物联网是新一代信息技术的重要组成部分，意指“物物相连的互联网”[1]。物联网是基于互联网、射频识别技术、电子产品代码标准、无线数据通信技术等，构造的一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网，简称物联网[2]。
智能家居则是物联网中重要的组成部分，智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、 智能家居——系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
而智能牙刷便是目前智能家居中较早进入物联网的产品之一。其能够分析用户刷牙习惯，记录每颗牙齿信息，并通过移动应用软件将数据显示在显示器上，能够激励人们养成更好的刷牙习惯，更好地保护牙齿。
一 智能牙刷的概念
在利用牙刷刷牙期间，使用者向牙刷施加力，通过牙刷的清洁元件将力施用在牙齿上。必须施用最小水平的力以除去牙斑和碎屑，高水平的力可能产生负面效果，如容易造成牙龈刺激、牙龈凹陷或牙釉磨蚀等问题。为了避免或减轻这些问题，牙科专业人士建议使用软毛牙刷。然而即使利用软毛牙刷，高的刷洗力仍可导致这些问题。此外，在刷牙时确定清洁所需的最佳力对个人而言极其困难。一个人可以感觉到能够清洁所需的最小水平的力，但是难以感觉到过高水平的力。此外，研究表明如果刷洗力增加至过高水平，则牙刷的清洁能力事实上会降低。
因此，一种智能牙刷应运而生，在施用刷洗力过高、过低或充足时，它可向使用者发出信号，有助于使用者获得最佳的刷牙效果。同时其具有处理器，能够储存数据，且能够通过显示器显示刷牙的各种情况。2013年，Kolibree科技公司发布的一款智能电动牙刷，其可以通过无线通信将数据发送到智能手机上进行数据处理，实现更多的智能应用。
二 智能牙刷的原理
牙刷包括柄部、头部以及在柄部与头部之间延伸的颈部。头部包括多个清洁元件和按摩元件。牙刷还包括力传感器以及与所述力传感器信号通信的输出源。输出源被构造成向使用者提供多个输出信号，多个输出信号对应于多种状况[3]。
输出源可与力传感器电气通信，并在刷牙期间施加过大的力、过小的力和充足的力时向使用者提供输出信号。输出信号的一些合适的实例包括振动（触频）、音频、视频等，以及它们的组合。例如，输出信号为振动时，输出信号元件可包括使偏心重物旋转的马达。又如，输出信号为音频时，输出信号元件可包括喇叭、压电音频指示器、磁场音频指示器、音频传感器、扬声器、蜂鸣器等。输出信号为视频时，输出信号元件可包括发光二极管或多个光线输出装置，输出源为发光元件且发光元件被定位，使得来自发光元件的光线在发光元件被启动时照亮使用者的脸部。
输出光信号组合可用于任何状况组合。例如，为了向使用者指示施用过小力，第一信号可听，同时指示过大力的第二信号可见。又如，为了向使用者指示施用过小力，第一信号可见且包括第一颜色，同时指示过大力的第二信号可为与第一颜色形成对比的第二颜色。可利用任何适宜的颜色及其组合。此类信号组合也可用于充足力和其上端与下端值时施用。
输出源可包括与牙刷通信的外部显示器。在此类实施方案中，外部显示器和牙刷可借助任何适宜的方式彼此通信，信号可借助外部显示器提供给使用者。
牙刷还可包括处理器。处理器可用于记录日常刷牙期间使用者的表现。例如，使用者可设定刷牙时段为两分钟，之后处理器可使输出源向使用者提供信号，指示两分钟时段内施加充足的力。又如，处理器可使输出源向使用者提供信号，指示施加充足的力约两分钟时段的一半。
牙刷还可包括电源。电源可为电池或交流电。电池的尺寸可根据需要定制以节约空间。
三 结 语
人性化、智能化的家居产品的应用让人们的生活有了前所未有的舒适感。智能可以应用于涉及个人卫生用途的任何工具，不仅是手动、电动牙刷，还包括牙线，洗牙器等等。包括智能牙刷在内的智能家居必定借助于物联网的发展不断改善未来人们的生活。
参考文献
[1] 刘建周.物联网的概念及其发展[J]. 中国科技术语，2011（05）：59-61.
[2] 黄涛.物联网技术与应用发展的探讨[J]. 信息通信技术，2010（02）：9-13.
[3] Alexander H，et al.Electric Toothbrushes： US， 7120960B2[P]. 2006-10-17.