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「世大智科/天才家居」-我們創業囉
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作者: 徐業良(2015-08-16);推薦:徐業良(2015-08-16).

穿戴式裝置在高齡者照護機構的應用

1.     穿戴式裝置的風潮

2011年科技大廠Google推出Google Glass,可在眼鏡鏡框中顯示各種網路資訊收發電子信件、根據使用者的位置提供地圖服務等,甚至還具備虛擬實境遊戲功能。儘管Google Glass市場反應不如預期,最後決定停產,但其在穿戴式裝置的創新,掀起了穿戴式裝置發展的風潮。穿戴式裝置與網路的結合擴展了使用者與硬體間互動體驗,改變應用服務的方式,近年來健康管理的觀念越來越受重視,使用者藉由穿戴式裝置進行自主健康管理成為新趨勢。

根據市場研究機構IDC統計,全球穿戴式裝置市場於2015年第一季創下連續八季成長的紀錄,以健身手環與其他簡易型的穿戴式裝置為主力。2015年第一季全球穿戴式裝置出貨量達1,140萬,比起2014年第一季的380萬,年成長率達200%。其中小米手環在2014上市之後積極拓展市場,且售價壓低至台幣400元左右,2015年第一季小米手環出貨量達到280萬隻,全球市場佔有率為24.6%,排名迅速竄升至第二。

小米手環內建三軸加速度感測器及低功耗藍牙模組(Bluetooth Low Energy, BLE),充電後待機可達30天,可紀錄使用者的行走步數、行走距離、熱量消耗、睡眠時間等,搭配手機App應用程式,提供使用者查看數據、進行目標設定、以及社群網站分享等功能。

2.     高齡者照護機構室內區域定位的需求

從高齡者照護機構的觀點,穿戴式裝置在個人健康管理上的應用或有其價值,但恐怕不是高齡者照護機構最主要的需求。能夠應用穿戴式裝置隨時感知照護機構內每一位住民的位置,也就是所謂「室內區域定位」,也許才是高齡者照護機構需求的重點。

依據警政署統計,2012年至2014年國內平均每年失蹤老人逾3,400人,平均每天將近有10位高齡者失蹤,特別是罹患失智症的高齡者因為方向感與判斷力的障礙,走失事件更為頻繁。走失預防在高齡者照護是相當重要的問題,許多失智症患者被要求配戴基於GPSRFID等技術的穿戴式裝置以預防走失(其中GPS是屬於戶外定位技術)。應用穿戴式裝置進行室內區域定位,除了預防走失之外,照護人員也可以充分掌握每一位住民的作息,住民如有異常活動(如半夜離床)或靠近公共空間中較危險區域時,照護人員也可以適時獲得警示,減輕照護人員的工作負擔。

然而除了功能性之外,高齡者照護機構應用穿戴式裝置進行室內區域定位,從實務面來看也有兩個重要的考慮:

(1)   整體系統建置成本必須是在高齡者照護機構可以接受的範圍,包括穿戴式裝置本身以及讀取裝置、雲端資料庫建置,乃至於後續維護等成本。特別是穿戴式裝置本身可能容易遭受高齡住民損壞、丟棄,不應採用過度昂貴的裝置。

(2)   穿戴式裝置本身必須能為高齡住民接受、樂意配戴,且有良好包裝、不易損壞。

3.     應用小米手環建立室內區域定位系統

元智大學老人福祉科技研究中心成立於20031月,長期致力於相關學術研發、產業合作、人才培育,也投入在此領域之推廣與國際合作。中心組織跨領域團隊執行各項大型學術研究與產學合作計畫,同時藉由成立公司、技術移轉及商品化等具體成果,實際嘉惠高齡族群。

元智大學老人福祉科技研究中心應用小米手環建立完成一套室內區域定位系統,並具體建置於南投某養護中心,提供65位住民使用,主要目的是養護中心住民走失預防。本系統選擇小米手環主要原因,即是小米手環小巧輕便、價格便宜,且整體包裝完整,防水、不易損壞、待機時間長,充電也十分方便。小米手環有多種顏色鮮豔的錶帶,容易為高齡住民所接受,合作的養護中心照護人員是以「健康手環」的名義勸導住民配戴,而不強調系統的防走失功能,以降低住民「受到監視」的負面感受;即使有住民不願意配戴,小米手環也可以輕易地被「藏」在住民的隨身物品如拖鞋、名牌、甚至衣服內。

如前所述,小米手環內建低功耗藍牙(BLE)模組,本系統即是基於BLE技術建置。如圖1所示,系統包括BLE Tag(小米手環)、BLE Reader、雲端伺服器等三部分。本中心自行研發的BLE Reader固定在環境中(如圖1BLE Reader固定在監測區域的天花板),住民隨身配戴小米手環進入這個區域(BLE Reader5米範圍),BLE Reader便能讀取小米手環的代碼(Mac Address)和訊號強度(RSSI),傳送至雲端伺服器,判讀小米手環所在位置,加以記錄並進行後續處理。如果判讀為異常狀態,雲端伺服器連接Google的雲端訊息服務(Google cloud messaging, GCM),立即將警示訊息推播給指定照護者之手機;照護者也可以經由手機或平板電腦登入雲端伺服器,查閱相關資訊。

1. 應用小米手環建立室內區域定位系統架構

4.     後續衍生服務

這套應用小米手環建立的室內區域定位系統成本相對低廉,主要因為小米手環售價便宜,即使高齡者照護機構住民人數眾多,大量購置也不是太大負擔。系統建置完成後基本維護簡單,照護人員僅需定期檢視住民配戴的小米手環的電量,適時予以充電即可(每次充飽電約需1~2小時);系統擴充亦十分方便,機構所需的小米手環可由照護機構自行購買,新增加的小米手環僅須放置在系統「註冊機」(如圖2)上即可完成註冊,加入系統運作,照護人員也可以視需求彈性增加BLE Reader數目,或改變Reader放置位置。

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2. 小米手環僅須放置在系統「註冊機」上即可完成註冊

對於照護人員來說,最大的挑戰可能還是如何讓所有住民配戴小米手環,當然這也是所有穿戴式裝置共同的問題。如果能讓所有住民(或者大部分住民)配戴,除了前述防止住民走失及生活作息記錄等功能之外,這套系統其實還可能提供更多衍生服務。首先小米手環本身的功能,如紀錄使用者的行走步數、行走距離、熱量消耗、睡眠時間、以及社群網站分享等,便能提供照護人員更完整的住民生活作息資訊,照護人員可以在定期為住民小米手環充電時,下載其使用紀錄。

此外,室內區域定位系統判別高齡住民位置後,可以透過圖1GCM的推播服務,驅動環境中的行動裝置,播放專屬於該高齡住民的問候、提醒、喜歡的音樂,甚至個人的懷舊照片或影片等,營造更個人化的生活環境或懷舊治療情境。元智大學老人福祉科技研究中心也正與台北榮總高齡醫學中心合作,積極基於現有系統完成這些可能的衍生服務。