‧ 智慧家居在老人醫療中的應用

智能建築信息網

無線傳感器網路在智慧家居中的應用比較普及，主要包括智慧安防、智慧照明、智慧空調、智慧醫療、智慧娛樂等服務。近些年，智慧家居已經被引入作為一個解決獨立老人生活問題的方案。

在眾多的研究當中，大部分針對的是如何利用物聯網技術，使家居醫療變得便捷簡單，而忽視了建設家居醫療系統的挑戰，以及實現家居醫療後給老人生活帶來的影響。

本文試將智慧家居與老人生活相結合，首先介紹了慧能家居在老人醫療中的應用，並提出了智慧家居系統（Smart Home System，SHS）建設中面臨的三大挑戰——技術水準、實用性，以及倫理道德，並結合三大難題，討論了智慧家居對老年人生活的影響。

本智慧戒指為YOKOJMA公司獨家研發，融合體感辨識、藍牙無線傳輸…等多項物聯網高端技術整合而成，應用範圍包括防止手機丟失、老人生活照護、門禁應用管理等生活實際應用。五月底上市以來，已獲日本、中東各國、美國、巴西等三十多國的代理訂單。詳細資訊請至臉書搜尋「Albert Yokojima」了解實力操作應用！

1. 智慧家居在老人醫療中的應用

智慧家居在老人醫療方面包括智慧家居醫療（Smart Medical Home，SMH）和遠端醫療（Telemedicine）兩大類。家居醫療主要有可穿戴傳感器，和基礎設施傳輸系統，遠端醫療主要包括遠端診斷、遠端監護和遠端手術。

1.1家居醫療

可穿戴傳感器可以嵌入到服裝、眼鏡、鞋子和手錶，或者直接定位身體。可植入的無線可辨識設備，可以用於保存健康記錄，有助於在緊急情況下，挽救老年人的生命，尤其適用於有糖尿病、癌症、冠心病、中風、慢性阻塞性肺疾病的老年人。

對於有智力障礙的老年人，可以讓其佩戴RFID手環，並配合門禁系統，來記錄老人的行蹤。另外，家人可以讓RFID手環和遠端醫療服務系統、3\4G無線通信技術，與生理訊號結合使用，使老年人在任何地點、任何時間，都能夠和醫院取得有效的溝通，大大提高緊急醫療服務的效率，節省等待時間，爭取黃金救援時間。

基礎設施傳輸系統，是利用現有的家庭基礎設施，及其電氣系統，來協調和監測老人的一些活動。如對於跌倒的檢測，美國佛羅里達州立大學研製的iFall，利用內置在手機裡的三維加速器，通過基於閾值的跌倒檢測算法，來判斷老年人是否跌倒。

它是計算三個維度的加速度合成，在發生跌倒的瞬間，由於失重原因是合加速度小於G；而在倒地的瞬間，對地產生了很大的衝擊，使得合加速度突破閾值上限。通過在預設一個時間區間內，利用閾值上限和閾值下限，可以很好的檢測到老年人跌倒這一過程。

Wearable Sensors: A Novel Healthcare Solution for the Aging Society

1.2 遠端醫療服務

在智慧家居醫療服務的系統中，遠端醫療提供了一種全新的醫療模式，它將電腦技術、多媒體技術、聯網技術相結合，提高診斷與醫療水準，滿足廣大老年人的健康和醫療需求。廣義的遠端醫療，主要是以檢查診斷為目的的遠端醫療診斷系統、以咨詢會診為目的的遠端醫療系統、以教學教育訓鍊為目的的遠端醫療教育系統，以及用於家庭病床的遠端病床監護系統。

一種基於ARM的智慧家居遠慧監控系統，解決了傳統智慧家居系統不足之處，具有很好的實用價值。

對於很多身處偏遠地方（農村、山區）的老人，醫療條件相當落後，遠端醫療為這個難題提供了一個解決辦法，老人只需在家中配備一台，應用了家居物聯網技術的心電測試儀，無論是在白天或深夜，只要把儀器放在胸口或手掌上，十幾秒內就能收集心電圖，圖像資訊將通過無線網路，傳送到醫療中心，幾分鐘內醫療中心將反饋診斷意見。

2 智慧家居的面臨的挑戰

本文結合智慧家居在老年人醫療中面臨的三大問題——技術水準、實際應用、倫理道德進行分析。

2.1技術水平考慮

從技術的角度來看，目前家居物聯網在醫療對象方面，僅限於單一的老人。智慧家居系統進入現實世界的住宅還有很大的難度，特別是臨床醫療。

RFID技術可以成為解決此難題的關鍵技術之一，但它要求人們攜帶一個RFID標籤。日本AGH（Aware Group Home）組織開發的一個基於多人的RFID傳感系統，可以單獨地檢測每個人的地點和活動情況。

他們在老年人的拖鞋裡嵌入RFID標籤，通過鋪設在客廳和走廊上的天線，感知到不同人的位置資訊，該系統還能夠為每個老年人生成一個活動日誌，並告知老年人一些正常的活動。即使RFID或類似的技術，支援個人辨識和個人定位功能，但是當前智慧家居系統的辨識算法，都是基於單個老年人的情況下設計的，在多老年人或群居性老年人的情況下，不能簡單地把情況，概括為多個老年人活動的交錯。

另一個技術挑戰是，家居物聯網在老人醫療方面的應用，主要是監控老年人在家裡的日常生活，或檢測老年人的生理指標變化。當前的家居物聯網設計，忽視了傳感器感知時間的滯後、傳感器感知錯誤等情況，也沒有給出老年人跌倒、失蹤、突發疾病等，一系列緊急情況的後續解決方案。

還有很多其他的技術問題，比如如何快速處理海量的感知數據，即時數據分析；如何保證傳感器長期的可靠性；智慧家居系統管理的健壯性，以及維護問題等。在這些技術問題沒有得到解決之前，智慧家居系統將很難在老人醫療方面取得很大的進展。

2.2 實際應用考慮

目前，大多數智慧家居系統的設計，僅停留在理論研究上，沒有考慮到實際應用中的因素，更沒有給出實際應用的解決方案，使智慧家居系統的實用性不強。團隊設計的方案在一定程度上，可以體現智慧家居系統的可行性和實用性，老年人的家庭成員和衛生保健提供者，可以涉及在智慧家居系統的各個階段，包括設計、實現和測試階段。

他們成立的觀察小組，可以解決老年人的許多實際問題，他們設計的家居系統，充分考慮到老年人的易操作性，能適應老年人不斷變化的需求，記錄老年人的信息生活方式、心理的影響因素。

觀察小組通過檢測發現問題並及時改正，以達到家居系統全面性。如他們可以觀察傳感器安裝在廚房，是否會干擾老年人的日常活動，或造成視覺障礙，根據必要性，對家居系統進行完善。

2.3 倫理道德考慮

物聯網技術能成功地融入到老年人的日常生活中，在很大程度上取決於用戶的認可，以及它對日常生活的影響。

在老人的RFID的辨識系統中，標籤可能被預先嵌入到物品（如床具）中，在掃描、定位時會不可避免的涉及到老人的隱私，所以在智慧家居系統中，隱私是老年人最擔憂的問題。

TigerPlace團隊，在採訪關於老年人接受被監控情況時發現，老年人原則上不喜歡有攝影機全程監控，但如果在對自己生活影響比較小，他們願意接受自己被監控。對影像資料的存取權也是一個難以解決的問題，大多數老年人都願意把收集的數據，分享給專家和他們的親人。然而，他們卻擔心別人可能誤解他們在監控中的某些行為，這些解釋不清的行為，會令他們感到不安。

此外還可以研發具有選擇性的智慧傳感器，只感知所需要的數據，而隱藏不必要的數據，比如，有必要時可以隱藏某些影像資料和不雅動作的運動電流。