智能健康马桶如何识别用户？揭秘菊纹扫描与压力传感器技术

几乎每个人在体检中都有一项最抗拒的项目，例如，许多人对于尿检和便检感到格外不适。

原因主要在于采样过程需要小心翼翼，而且还得亲手将排泄物样本交付给医护人员，这种经历难免带来一丝尴尬与羞耻。

然而，尽管尿液和粪便气味不佳，它们却是人体代谢废物的直接载体，能够以无创、低成本的方式反映身体状态。对于某些慢性疾病患者，定期进行尿检和便检更是追踪病情进展的关键手段。

尿检采样套装（图片来源：Scientific Supplies Ltd）

基于这种需求，过去十多年来，各式智能健康马桶应运而生。它们能在用户如厕时自动采集样本并进行分析，一旦发现异常便会发出警报。尽管智能健康马桶的准确性仍存争议，但今天我们聚焦于另一个有趣话题：这种马桶是如何准确识别不同用户的？

通常，一个家庭有多名成员，若智能马桶无法将排泄物与特定用户匹配，便无法实现个性化的长期健康追踪。因此，工程师们致力于赋予马桶“慧眼”识人的能力。

（是不是突然感觉屁股一凉？）

（图片来源：网络）

最初，设计者尝试在冲水按钮上集成指纹识别器，但很快发现漏洞。例如，有时如厕者并非冲水人，且现代马桶多采用感应冲水，根本无需手动按钮。于是，工程师转向人体下半身，寻找类似指纹的独特识别特征。

不久，斯坦福大学的科学家桑杰夫·甘布希尔（Sanjiv Gambhir）发现，人体肛门周围的褶皱（戏称为“菊纹”）具有高度独特性。

在2020年发表的一项研究中，他介绍了一种摄像头系统，可扫描用户“菊纹”并与数据库比对，从而实现用户与排泄物的精准关联。

智能健康马桶示意图（图片来源：资料1）

那么，甘布希尔的智能健康马桶具体如何工作呢？

小便时，一个朝上的摄像头先扫描“菊纹”确认用户身份。当尿液流动时，另两个深处摄像头会监测流速等指标。同时，尿液热量激活红外传感器，触发一根带有多重试纸的杆子自动伸出。试纸浸湿后缩回，内部摄像头读取检测结果。

大便时，启用摄像头较少。首先，朝上摄像头扫描“菊纹”，随后深处摄像头记录排便时间、粪便形态等数据，用于评估肠道健康。

甘布希尔强调，所有采集信息均会加密上传至云端，无人能查看原始图像，包括医生。

智能健康马桶示意图（图片来源：资料1）

尽管科学家作出承诺，但想到如厕时屁股下方有4个摄像头全力运转，仍让人感到不适。

为此，来自新加坡和中国的研究人员开发了一款智能马桶圈，集成10个摩擦电传感器，通过分析用户坐下时的独特压力分布来精准识人。不过，这种设计仅能移除“菊纹”扫描摄像头，仍需其他摄像头解读排泄物。

能识别使用者的智能马桶圈（图片来源：资料2）

读到这里，你或许会好奇：科学家和工程师为马桶投入如此多精力，是否在“水论文”？或者，智能健康马桶本身是否为伪需求？我们不必急于定论，毕竟当年具备冲洗、音乐播放和加热功能的马桶也曾受质疑，如今却成为许多家庭的标配。

参考资料：

[1]https://www.nature.com/articles/s41551-020-0534-9

[2]https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285521007709?via%3Dihub

[3]https://www.vice.com/en/article/stanford-smart-toilet-uses-butthole-for-identification/?