//Logo Image
作者:謝佩均、曾梓松、林能祺、馬安一(2003-02-13);推薦:徐業良(2002-02-14)
附註:本文為參加「第四屆全國大學校院學生創意實作競賽」作品之創意說明書。

互動式遠端網路奕棋系統創意說明書

1.     主題表現

本計畫針對高齡者族群設計一套互動式遠端網路棋奕系統,遠端使用者透過網際網路作為遠端遙控的媒介,運用單晶片控制近端高齡者的實體棋盤,使棋子到達要求之位置來奕棋。與一般電腦棋奕遊戲不同的是,近端高齡者操縱一副真正的棋盤與棋子不是面對呆的電腦螢幕、利用滑鼠在電腦上下棋,而是能夠真正以雙手直覺式操控,且是透過網路和互動式網路奕棋系統作連接,使遠端使用者無論在何處,只要可以上網就可以和近端高齡者奕棋。再配合網路視訊系統,讓兩端的人可以作更進一步的溝通。

2.     創意特色

市面上有許多電腦下棋或網路下棋的軟體,然而對於高齡者而言,使用搖桿或鍵盤來下棋,不但無法直覺式地操作棋子,且多數高齡者對科技有一份恐懼,降低高齡者使用的興趣。本計畫所設計的互動式遠端網路棋奕系統,給予近端高齡者真實的棋奕操作環境,此一真實的平台擁有著真正的棋盤與棋子,近端高齡者實際移動真實的棋子,加上視訊設備提供即時遠端操縱者的影像與聲音,達到真實的感受。如此結合網際網路功能,近端高齡者可藉著休閒活動的同時與遠端子女或朋友溝通,在休閒活動外進而達到情感的交流與關懷的目的。

此系統最關鍵的技術為「遠端臨場(Telepresence)」技術,此項技術在80年代就已在太空任務中廣為使用,它能提供的不只是聲音與影像的傳輸,而是要使用者感覺自己真實的存在另一空間或時間之中,透過網際網路傳輸自己與他人的存在MIT教授Sheridan[1986]解釋Telepresence遠端臨場技術為藉由遠端真實環境的一些設備,偵測所處環境的情況,近端使用者接收到這些設備所傳回來的影像、聲音等環境資訊,讓使用者能感受到身處於遠端真實的環境裡

3.     團隊創思過程

近年來網際網路的發展已日趨成熟,各種網路技術也隨之蓬勃發展,不論是檔案的傳輸、影音的傳送、遠端遙控等,都已廣被應用在日常生活中,各式電玩遊戲亦以線上即時對戰為主流趨勢。此外,市面上有許多搭配擬真的周邊產品遊戲機,包括吉他、爵士鼓、光線槍、賽車方向盤、球棒等,這些遊戲機大幅提升使用者的臨場感。我們認為擬真化與網際網路應用是休閒產品發展的趨勢,然而以此概念發展之休閒產品,仍是以青少年為主要使用對象,很少顧及高齡族群的需求。

因此我們希望以擬真化與網際網路應用為創思主軸,針對高齡者設計一套互動式遠端網路棋奕系統,以網際網路為架構,透過瀏覽器連上指定網頁,輸入所要控制的伺服端IP位址,便可透過網際網路可以很容易的找到志同道合的朋友一起遊戲,還能夠讓在外地工作的子女可以隨時透過網際網路與年邁的父母保持互動。而近端的實體棋盤與棋子,拉近高齡者與科技的距離,藉著高齡者進行休閒活動的同時,訓練高齡者思考能力與肢體活動能力,藉此提昇高齡者健康與休閒生活的品質。

4.     人文關懷表現

生活水準的提高與醫療衛生的進步,國人平均壽命逐漸延長,高齡人口持續增加。聯合國分析世界各國人口結構所用的定義,將65歲以上人口佔其總人口比率在7%以上的國家,稱之為「高齡人口社會(aging society)」,根據行政院經建會的資料,臺灣地區在199465歲以上人口即已達7%,而開始邁入高齡化社會。本計畫互動式遠端網路奕棋系統思考的出發點,便是對高齡者生活與休閒品質的重視。

高齡者心理最大的滿足應是身體健康、獲得子女的奉養、照顧,與退休後享受含飴弄孫的天倫之樂等,與兒孫的良好互動關係是高齡者心靈最重要的支持。大部分學者認為其原因包括子女必須離鄉工作、高齡者本身健康狀況等眾多因素,導致父母與成年子女必須分隔兩地,互動式遠端網路奕棋系統可縮短高齡者與子女之間的距離,增加互動性溝通。

除了應該要保持體能上的活動之外,銀髮族通常忽略了社交生活的重要,無所事事的老人通常都活得不快樂,容易生病,也比較會依賴家人。而通常社交活動比較活躍的老人除了在體能之外,在心智上也能保持很好的狀態,不容易得老年癡呆,也不會帶給年輕的子女太多麻煩。簡單的社會活動包括訪友、下棋、上餐館、打牌…等,不同的活動參與,可刺激老人的智力、活動力及體力的運用與保持。因此幫助老人培養動腦及活動的習慣是十分重要的。國外相關研究亦建議高齡者可藉由休閒活動的參與來協助適應及維持生活滿意,且參與休閒活動頻率越高的老人,其生活滿意度越高。

本計畫設計之互動式遠端網路奕棋系統,遠端使用者可藉由此系統和近端高齡者奕棋,增加彼此間的互動與溝通,也可以刺激老人的思考與活動力,且藉由視訊系統遠端使用者也可以了解近端高齡者目前的健康與精神狀況,讓高齡者有種被關懷的感覺。

5.     實作成果

互動式遠端網路奕棋系統大致可分成三個主要子系統,視訊子系統IP Camera棋盤作動平台子系統X-Y Table以及控制子系統PIC_Server三個部分,如圖1所示。為了使系統可以單獨作業不需附加電腦,因此使用PIC_Server,讓遠端使用者只需在網頁下指令,即可直接控制PIC_Server單晶片,再藉由單晶片控制X-Y Table的作動使棋子(目前定義為象棋)到達所要的位置。配合視訊系統IP_Camera影像的回傳即可讓兩端透過網路下棋。互動式遠端網路奕棋系統只需連接網路線和電源線即可作動,讓高齡者使用更方便。

1. 系統概念圖

(1)   視訊子系統IP Camera

本系統中加裝CCD攝影機提供影像回饋,將前方影像透過網路傳回使用者的顯示螢幕上。CCD所拍攝的影像必須經過編碼等動作,將影音資料轉換成一種串流(stream)媒體格式,也就是將影片資料的檔案內容進行壓縮與編碼處理,達到在網路上可以分段傳送,使用者不必等待整個影片傳送完畢,就可達到即時觀賞的效果。如此使用者進行遠端遙控時,便能藉著及時影像的回饋,同步操作棋子的走向。

Microsoft提供一種視訊會議軟體NetMeeting,藉由CCD影像擷取裝置,便能將影像與聲音即時傳播到另一端。把端操作程式與NetMeeting軟體整合成一個網頁,如圖2所示,使用者進入網頁,輸入互動式遠端網路奕棋系統的IP位址即可看見遠端高齡者這一端,再配合一些簡單的機構帶動CCD轉動,如此即可讓使用者的可視範圍增大。

2. 使用者控制棋盤網頁

(2)   棋盤作動平台子系統X-Y Table

本系統利用X-Y Table以及配合電磁閥,用單晶片控制X軸及Y軸的馬達運作的訊號以及電磁閥的通斷電的動作,來帶動棋子到達我們所要求的定位。下圖3,即為棋盤作動平台子系統的大致架構圖。

3. 棋盤作動平台子系統大致架構圖

(3)   控制子系統PIC_Server

單晶片PIC16F877是由Microchip公司所生產開發的新產品,屬於PICmicro系列單晶片微處理器,具有Flash program程式記憶體功能、A/D converter類比數位轉換器最多可以讀取8組類比輸入訊號、 CCP(Capture, Compare, PWM)可用於控制直流馬達、 Timer內部計時器、USART同步∕非同步串列傳輸(如RS232RS485等)、以及 MSSP用於EEPROM記憶體資料的燒錄與讀取,或是與其他積體電路溝通與聯繫,形成多晶片網路。

有了單晶片這些完整的功能即可控制互動式遠端網路奕棋系統中棋子的走動,再配合一顆溝通網路的處理晶片,即可直接由使用者端透過網路控制單晶片,不需附加電腦即可達到系統的作動。

6.     實用價值

人們隨著年齡的增長,在身體結構和功能等方面均呈現衰退的現象,高齡者休閒產品也應在適用性上做特殊考量。高齡者繼續使用身體的肌肉和關節,以免喪失肌力和柔軟度、從事身體活動時需要安全感、需要與各方面的人士維繫接觸、需要維持相互聯繫獲得友誼、需要有機會學習新的技術和發展新的興趣、需要保持個人應有的自尊、及需要自己感覺有利用的價值。目前市面上眾多的休閒、運動器材、甚至生活輔具等相關休閒產品設施,大都是針對一般民眾之需求所作的設計考量,強調速度感與刺激感,並未考量高齡族群需求。本計畫發展之互動式遠端網路奕棋系統,結合現代科技設計適合高齡者之休閒產品,除希望幫助老人得到適當的休閒活動,並希望能提高社會大眾對高齡者休閒產品之重視。