Consumer IoT: Elderly Care
來源：scitechvista 作者：李仕雄\杨竹星
我們的社會正面臨高齡化及少子化現象，造成國家永續發展的隱憂。世界各國也針對這議題投入研究，試圖尋找適當的解決方案，以迎接高齡社會的時代。
常言道：家有一老，如有一寶。銀髮族是時代更迭的真實證據，如何保障銀髮族的生活品質，和降低年輕人的負擔，是社會的重要課題。
因此，近年來各國政府一直不斷地推出許多銀髮政策，從共享餐食、托老中心、長期健康照護、交通福利等，來面對即將高齡化的社會，以及打造銀髮族幸福的國度。
常言道：家有一老，如有一寶。銀髮族是時代更迭的真實證據，如何保障銀髮族的生活品質，和降低年輕人的負擔，是社會的重要課題。
因此，近年來各國政府一直不斷地推出許多銀髮政策，從共享餐食、托老中心、長期健康照護、交通福利等，來面對即將高齡化的社會，以及打造銀髮族幸福的國度。
從科技的角度來看，隨著物聯網(IoT)技術的成熟，以及人工智慧(AI)的快速發展，利用結合AI及IoT的AIoT新興科技，來提升銀髮族生活品質，愈來愈受到關注。
例如：在銀髮族生活起居上，整合穿戴式設備、家庭娛樂設備及機器人，並透過物聯網及人工智慧技術，結合雲端服務與醫院；或因物聯網及人工智慧的導入，激發出新型態的醫療架構及生活模式。
例如：在銀髮族生活起居上，整合穿戴式設備、家庭娛樂設備及機器人，並透過物聯網及人工智慧技術，結合雲端服務與醫院；或因物聯網及人工智慧的導入，激發出新型態的醫療架構及生活模式。
物聯網技術
隨著年齡的成長，身體逐漸老化，對於日常生活事項，愈來愈力不從心。而醫療技術水準提升，使得平均壽命增長，如何照護平時的健康狀態，成為新時代銀髮族最關切的課題。
新型態的醫療模式，也隨著科技的進步在變化中，其中物聯網技術為醫療照護，帶來新的應用。
新型態的醫療模式，也隨著科技的進步在變化中，其中物聯網技術為醫療照護，帶來新的應用。
簡易的物聯網框架
物聯網指的是透過網路基礎設備，使每一個物聯設備，可以連上網，設備上具備多樣性的傳感器，可以隨時隨地蒐集、整合資訊，以輔助人們的生活。
物聯網框架主要分為3個部分：感知層、傳輸層、應用層。感知層泛指能感知周遭環境訊號，進而把訊號轉為數據型態的設備。傳輸層主要負責傳送訊號，至對應伺服器或數據處理中心的網路協議層。應用層則分析處理接收的資料，發展出多元化的應用。
物聯網框架主要分為3個部分：感知層、傳輸層、應用層。感知層泛指能感知周遭環境訊號，進而把訊號轉為數據型態的設備。傳輸層主要負責傳送訊號，至對應伺服器或數據處理中心的網路協議層。應用層則分析處理接收的資料，發展出多元化的應用。
傳感器常應用在醫療照護上，如常見於利用綠光或紅光，照射在皮膚上，借助觀察光線反射的變化，記錄成時間序列上的描述圖，進而分析心率或脈搏等生理訊號。
這些生理訊號由嵌入式系統，微型中央控制處理器，進行輕量型算法分析，再透過周邊通訊模組，如常見的藍芽通訊協議，或第四代網路協議等，把數據回饋至雲端管理平台或手機端。
這些生理訊號由嵌入式系統，微型中央控制處理器，進行輕量型算法分析，再透過周邊通訊模組，如常見的藍芽通訊協議，或第四代網路協議等，把數據回饋至雲端管理平台或手機端。
物聯設備、雲端管理平台與手機設備之間的整合，能有效解決設備在低功耗時，有限儲存空間，和運算處理能力不足的困難，強化了整個物聯網技術的發展，在可靠性、運算性能、安全性及保密性上達到有效的管理。
手機端可以泛指邊緣端或霧端，而在邊緣端或霧端，實現更多元、更複雜的算法，能即時反饋至使用者身上，衍生出更多樣的應用情境。
手機端可以泛指邊緣端或霧端，而在邊緣端或霧端，實現更多元、更複雜的算法，能即時反饋至使用者身上，衍生出更多樣的應用情境。
物聯網技術，也能促使穿戴式設備的蓬勃發展。目前在穿戴式設備上的科技發展，不僅體積大大地縮小，在配戴上也提升了舒適感，讓人們對於穿戴式設備的接受度愈來愈高。
因此，利用醫療穿戴式設備，可監測銀髮族生理資訊，結合地區性醫療中心整合病歷，能達到有效管理銀髮族的慢性疾病，及健康狀態的目的。
因此，利用醫療穿戴式設備，可監測銀髮族生理資訊，結合地區性醫療中心整合病歷，能達到有效管理銀髮族的慢性疾病，及健康狀態的目的。
人工智慧技術
當大量的數據，透過穿戴式設備經由網路匯集，如何有效地分析數據回饋給用戶，就成為重要的課題。借助大量數據或數據的蒐集，進一步分析及整理更多額外的資訊，或數據之間的關聯性，使成為有用的商業醫療智慧。
再加上可由數據中發掘潛在的疾病因子，找出不同的對應方式，以滿足銀髮族照護上的需求。
再加上可由數據中發掘潛在的疾病因子，找出不同的對應方式，以滿足銀髮族照護上的需求。
人工智慧借助仿真人類的神經網路架構，從大量數據中學習新的知識，獲得推論決策能力。也因圖形運算處理器的技術突破，使得深度學習框架，在人工智慧技術中有重大的進展。
簡易的深度學習框架(人工智慧類神經網路算法)
一個簡易的深度學習框架可以分為3個階層，分別是：輸入層、隱藏層、輸出層。每個階層都透過具有權重的連結，把每層之間的類神經元連接起來，形成一個深度類神經網路架構。下一階層的數值，是前一層所有類神經元的權重加總，再經過一個神經激活函數得到輸出值。
這樣一層一層地傳遞，最後得到輸出結果。因此在輸入層把數據整理為神經元的形式，透過隱藏層的類神經網路，把訊息傳遞至輸出層，而得到最終的結果。
這樣一層一層地傳遞，最後得到輸出結果。因此在輸入層把數據整理為神經元的形式，透過隱藏層的類神經網路，把訊息傳遞至輸出層，而得到最終的結果。
人工智慧與物聯網的整合應用
物聯網與人工智慧間的整合應用，替高齡社會帶來一場新的醫療照護革命，更多的預防醫學科學及健康保健，如雨後春筍般地發展。我們也期待科技，替人們帶來更幸福的生活。
銀髮族除了生理健康的照護外，心理層面也佔有相當重要的地位。因此，全球各家大廠紛紛利用人工智慧技術，打造陪伴機器人，使得銀髮族在心靈上有所慰藉。而除了陪伴功能以外，機器人能協助銀髮族生活起居上的照護，如：語音聊天功能，透過語音交談，協助銀髮族查詢生活所需資訊。
目前機器人可以理解人們所說的話，技術就是借助人工智慧，使得機器人能夠分析句子、理解語意，做相對應的動作。而人工智慧真正厲害的地方，不僅僅是語意的理解，在情感感知能力上，可以透過說話者的聲調、表情及動作，判斷說話者目前的情緒狀態，適當回覆及安撫使用者，而達到陪伴的效果，有如真實的人類一般。
機器人結合醫療服務，也提供自動提醒吃藥及送藥功能，且能整合穿戴式設備，在生理訊號異常時，能夠即時提供藥物進行第一階段的病況控制。
機器人結合醫療服務，也提供自動提醒吃藥及送藥功能，且能整合穿戴式設備，在生理訊號異常時，能夠即時提供藥物進行第一階段的病況控制。
因少子化及雙薪家庭的影響，銀髮族通常會自主獨立生活，因此陪伴機器人，要能整合家庭安全監控。透過機器人定時巡邏監控，除了可以防盜賊外，還能預防老人跌倒，在必要時會聯絡家人及附近急救中心，掌握救急黃金時間。
在偵測老人跌倒事件方面，能透過影像分析家中銀髮族的體態資訊，是否有臥倒在地的可能，加上利用穿戴式設備上的三軸加速計和陀螺儀，判斷目前使用者的體態，能有效提升跌倒事件偵測的準確度。
在偵測老人跌倒事件方面，能透過影像分析家中銀髮族的體態資訊，是否有臥倒在地的可能，加上利用穿戴式設備上的三軸加速計和陀螺儀，判斷目前使用者的體態，能有效提升跌倒事件偵測的準確度。
共享經濟的興起，使得救護車不再是唯一可以緊急載送病患的交通工具。例如國際上一家新創公司，推出針對地方醫療機構設計，提供醫院接送患者的服務，醫院等機構可以透過事先預訂以接送患者，讓患者可以及時趕到醫院接受治療。
除了事先預訂的方案外，整合穿戴式設備、機器人、雲端服務等技術，可以讓銀髮族，在緊急救急的情況下，迅速地派送車輛至醫院。多樣化的醫療應用面向，都在人工智慧與物聯網技術整合下，多方面發展。
除了事先預訂的方案外，整合穿戴式設備、機器人、雲端服務等技術，可以讓銀髮族，在緊急救急的情況下，迅速地派送車輛至醫院。多樣化的醫療應用面向，都在人工智慧與物聯網技術整合下，多方面發展。
傳統照護著重在生理上的照料，然而迎接新時代的來臨，照護需兼具娛樂性。因此，在家庭娛樂設備中，整合遊戲互動功能，使銀髮族能夠透過遊戲愈動愈健康。
目前全球許多醫學機構，已針對銀髮族的肌少症，或因老化逐漸衰退的運動功能，透過遊戲輔助銀髮族做健康復健運動，不僅僅充滿趣味性，在實質效果上也逐步有些成果。
在復健的過程中，復健師或醫生可以透過系統蒐集大量數據，且系統可即時指引老人正確的復健姿勢，避免錯誤的姿勢或動作，造成身體更大的傷害。
目前全球許多醫學機構，已針對銀髮族的肌少症，或因老化逐漸衰退的運動功能，透過遊戲輔助銀髮族做健康復健運動，不僅僅充滿趣味性，在實質效果上也逐步有些成果。
在復健的過程中，復健師或醫生可以透過系統蒐集大量數據，且系統可即時指引老人正確的復健姿勢，避免錯誤的姿勢或動作，造成身體更大的傷害。
透過物聯網技術，銀髮族不需要在醫院或復健中心，可以在家裡隨時隨地，透過有娛樂性質的遊戲進行復健。這替銀髮族生活帶來了樂趣，也可以透過遊戲與家人同樂，促使家庭親子關係更加和諧。
醫療機構也可獲得大量的資料，進行更多元的研究，透過人工智慧及大數據分析，產出更多實質的應用價值。
醫療機構也可獲得大量的資料，進行更多元的研究，透過人工智慧及大數據分析，產出更多實質的應用價值。
最後，對於銀髮族最重要的課題，是如何愈活愈健康、愈活愈快樂。在科技的快速轉變下，提供友善的操作接口，使得銀髮族能輕易地接受新興科技，並且協助其活出自信及快樂，是關鍵考慮之一。
物聯網及人工智慧技術是進行式，也是下一個時代的新科技導向，如何應用在銀髮族的生活起居上，打造銀髮族的樂活人生是我們科學人的使命。
期許更多的應用科技，能替銀髮族創造幸福的生活，當銀髮族遇上人工智慧與物聯網的那天，也就是幸福泉源到來的那天。
物聯網及人工智慧技術是進行式，也是下一個時代的新科技導向，如何應用在銀髮族的生活起居上，打造銀髮族的樂活人生是我們科學人的使命。
期許更多的應用科技，能替銀髮族創造幸福的生活，當銀髮族遇上人工智慧與物聯網的那天，也就是幸福泉源到來的那天。
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