纸尿裤传感器智能尿布要来了，美国开发出了自动检测脏尿布的 RFID 传感器

发布时间：2024-10-09 08:10:29

智能尿布要来了，美国开发出了自动检测脏尿布的 RFID 传感器

随着传感器小型化和芯片技术的发展，能够连网的智能设备越来越多的出现在我们的生活中，但这些设备大部分都和家电或者家具相关，但你听过带传感器的智慧尿布么？

对家长来说，换尿布是一件眼色活，毕竟宝宝还不会讲话，家长在没解开尿布之前，是无法知道尿布到底是否需要更换的。为了解决这个问题。

近期麻省理工学院（MIT）着手开发出了一种智能尿布。他们在普通尿布中加入了一个 RFID 传感器，一旦检测到尿布被尿湿，就会自动向接收器发信号，并通过蓝牙或者 Wi-Fi 将信息推送到指定的手机上，大大减少了家长检查尿布的麻烦。

▲ RFID 芯片用于尿布图片来自：麻省理工学院新闻

可能你会疑惑，如何检查是否尿湿，在技术上应该并不难，为什么现在才出现解决方案呢？

检查是否尿湿当然不难，在 MIT 开发这款智能尿布之前，市场上已经有类似功能的智能尿布出现。他们大多分为两种：

一种是通过特殊变色材料，一旦婴儿尿湿尿布，变色材料在浸湿后就会在尿布外侧显露颜色。这个办法最直接简单，但毕竟需要用户主动观察尿布，在便利性仅仅比普通尿布好一点，远称不上智能尿布。

▲ 帮宝适纸尿裤睡眠感应器，需要装电池图片来自：pampers.com

另一种是在尿布上装一个传感器，检测尿湿后直接通过蓝牙或 Wi-Fi 向用户发送消息。这种设计的确智能，但成本也很高（售价高达 40 美元），还需要拆洗传感器和换电池。需要清洗这点，相当于开了一次性纸尿裤的「倒车」，实际应用价值并不高。

MIT 开发的尿布有何不同？

在了解 MIT 智能尿布原理之前，我们需要知道什么是 RFID 标签。

RFID 中文名为

射频识别 ，它分为阅读器 和标签两部分，阅读器负责发射无线电波，无线电波被 RFID 标签的线圈接收后，就会将无线电波中的能量转化为电能，供给 RFID 标签的芯片，并将无线电波反馈给阅读器。

▲ RFID 原理图片来自：ee.co.za

手机上的 NFC 功能，就是指手机是否能作为 RFID 读卡器和标签使用。除了手机 NFC 功能外，我们的身份证、公交卡、门禁卡，内部都有已经写入信息的 RFID 标签。

▲ 常见的小区门卡

如果我们将卡片撕开，就能发现芯片周围有一圈线圈。这个线圈就是 RFID 标签不用外接电源的奥秘了。

▲ RFID 标签

考虑到尿布一次性的特点，这种不用外接电源的 RFID 标签，可以很轻松的被用于检测纸尿裤状态。MIT 将 RFID 标签嵌入一次性尿布里的水凝胶（SAP）中，该物质在干燥时无法导电。当纸尿裤潮湿时，水凝胶就会导电。

外界的无线电波穿过纸尿裤后，会在 RFID 标签内产生微弱电流，为传感器提供足够电力，并将 RFID 标签信息传输回 RFID 读取器，研究人员还在标签内加入了少量的铜，用以提高导电性，让传输距离更远。在接收器收到信号后，再由 Wi-Fi 网络向手机进行推送。

整套系统，主要由两个部分组合而成。

纸尿裤部分是芯片成本不足 2 美分的 RFID 标签，由于成本低廉，所以即用即扔，不用再考虑换电池和清洗问题。对于为了方便而诞生的纸尿裤来说，这样的做法才具有市场价值。

另一部分是带有 13.56 兆赫频率信号发射接受功能和 Wi-Fi 功能的读取器，读取范围在 1 米以内。即使婴儿会爬，一般也不会超过这个范围。

除了智能检测尿布使用状况外，研究人员称，未来还可以在尿布的芯片中加入检测婴儿健康的功能。但更多的功能意味着高的功耗，如何利用 RFID 系统为其他芯片提供足够的电流，或许还要等有关芯片功耗再小一点才能实现。

难道所有纸尿裤甲醛都超标？教你测出纸尿裤甲醛的准确含量！

甲醛是健康安全的一大杀手。打开购物网站搜索“甲醛检测”，得到的结果令人眼花缭乱。甲醛对人体的危害人尽皆知，这也促成了此类检测仪器的火爆。有人就尝试用民间的检测仪器检测品牌纸尿裤，显示竟然均有甲醛超标问题，然而使用这些仪器真的可以准确判断所测物品的甲醛含量吗？

于是我们按照坊间流行的方法，采用两种市面上常见的手持式空气质量检测仪，针对大王、帮宝适、好奇、花王、爸爸的选择在内的五种市场上常见品牌的纸尿裤进行甲醛含量检测，用最简单的对比试验真实呈现检测过程，客观透明的结果能给大家更好的答案。

不同仪器结果悬殊，甲醛竟然“全超标”

本系列实验选用两种市面上常见的手持式空气检测仪器作为器材，灵敏、轻便，可以现场读数并在达到相应指标后发出警报。本次检验采用坊间流行的方法，用受测样品纸尿裤捂住测试仪器，定时读取检测数据并观测警报，采用2分钟时甲醛测试仪的检测数值作为评判标准，下面请看不同仪器对不同纸尿裤的甲醛含量测试结果。

仪器一

2min显示甲醛含量数值（mg/m3）从大到小排列显示：

大王（1.627mg/m3）＞花王（1.488mg/m3）＞帮宝适（1.323mg/m3）＞好奇（0.789mg/m3）＞爸爸的选择（0.772mg/m3）。

检测结果对比图与实验过程视频如下：

仪器二

2min显示甲醛含量数值（mg/m3）从大到小排列显示：

大王（1.404mg/m3）＞花王（0.952mg/m3）＞帮宝适（0.861mg/m3）＞爸爸的选择（0.473mg/m3）＞好奇（0.176mg/m3）。

检测结果对比图与实验过程视频如下：

不同仪器甲醛含量测量结果一览表

同品牌同仪器不同批次结果

按照手持式所参照的《住宅设计规范》（GB50096-2011）标准，甲醛（HCHO）不得超过0.08mg/m3，本次检测中，所有纸尿裤的甲醛含量均超标。

难道所有纸尿裤都甲醛超标？其实不然。

由以上实验结果可以看出，不同手持式空气质量检测仪对纸尿裤检测的结果误差极大。同样一款纸尿裤，经过不同仪器测量产生的偏差值很大，这些仪器的精准性与实验方法的正确性不言自明。

拨云见日，自行检测缘何走进误区

分析上述测试检测产生极大的偏差，原因归为如下几个方面：

首先，手持空气检测仪测试的是空气中甲醛的含量，纸尿裤属于生活用纸类，二者无法进行测量匹配。手持空气检测仪测出甲醛含量的单位是mg/m3，而纸尿裤甲醛含量检测根据国标的标准检测出的单位应该是mg/kg，两者连单位都无法进行统一。

手持检测设备是用来测定气体，原理是空气样被酚试剂溶液吸收，反应生成的化学物质显色后进行比色测定。然而纸尿裤不是气体物质，无法达到检测实验的要求。

其次，极大偏差也是测量方法不正确导致的必然结果。消费者在家里做甲醛含量相关检测时，采用的方法是把甲醛检测仪用纸尿裤包起来，从而得出所谓甲醛、总挥发性有机物严重超标的结论，这样是错误的。

甲醛检测仪器检测出超标的，往往是纸尿裤中对人体无害的高分子纤维粉末。甲醛检测仪器在检测甲醛和总挥发性有机物时，如果直接接触织物，将会把织物中的细小纤维误认为甲醛，从而产生较大误差。

最后，测量仪器的精准性也不言自明。市面上各类甲醛检测功能的器材五花八门，其质量性能也都影响着最后的结果。我们电话联系了几个手持空气质量检测仪的厂商，咨询相关测定物品甲醛含量的问题。客服均表示，这些测量仪器只能测定空气中的甲醛与其他有害物质，无法测量纸尿裤、衣物等日用品的甲醛含量。测试仪的传感器很敏感，测试环境中稍有刺激性气味的气体都会影响到其精准程度进而产生数据值走高甚至报警。在进一步追问其在无法避免环境因素影响测定甲醛含量是否准确时，几家客服均闪烁其词，甚至有的客服匆忙挂断电话。

那么应该如何测试纸尿裤的甲醛含量？

根据《生活用纸及纸制品甲醛含量的测定》（GB/T 34448-2017），对于纸尿裤，正确的检测方法是乙酰丙酮-可见分光光度法与高效液相色谱法。前者利用被水吸收的甲醛与乙酰丙酮发生显色反应后比色测定含量，后者试样经萃取后与衍生试剂发生反应注入高效液相色谱仪后进一步测定。

由此可见，只有正确的检测方法才可以得出准确的结论。

近日，爸爸的选择便遭遇了这样一次客诉：浙江金华的刘先生利用网购的甲醛测试仪器在新房里通过上述不科学的方式尝试测试“爸爸的选择”纸尿裤，结果显示“超标”。

9月7日接到该消费者反馈后，爸爸的选择第一时间联系消费者并向其提供该批次纸尿裤的甲醛检测报告。北京爸爸的选择科技有限公司CEO王胜地亦积极与消费者沟通：“爸爸的选择”全系列纸尿裤均经过了国家权威机构的严格检验，用户检测出“超标”的结果是其检测方法不当造成的。在今年1月24日杭州杭美质量技术服务有限公司作出的检测报告中，送检的同型号纸尿裤未检出甲醛。