隨著IoT概念興起，生理資訊感測裝置開始聯(lián)網(wǎng)，無論是、血糖機(jī)等傳統(tǒng)設(shè)備，或者是導(dǎo)入在穿戴裝置、行動裝置的感測應(yīng)用等，皆能把感測數(shù)據(jù)利用通訊技術(shù)傳輸在后端裝置呈現(xiàn)，快速地檢視使用者生理數(shù)據(jù)，甚至偵測到使用者生理數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常情況下，配合應(yīng)用程式緊急搜尋附近醫(yī)療機(jī)構(gòu)通報。

醫(yī)療成本上升和家庭醫(yī)療保健的重視，也成為了推動生理資訊感測應(yīng)用需求的主要因素。現(xiàn)今，越來越多生理資訊感測裝置應(yīng)用趨向消費(fèi)型市場發(fā)展，把過去僅能在醫(yī)院檢測的生理感測器轉(zhuǎn)型成穿戴式或小型化裝置，減少使用者在醫(yī)院花費(fèi)的時間與金錢成本。

除此之外智慧醫(yī)療也帶了其他的應(yīng)用，醫(yī)生為了可以長期追蹤患者情況，推薦患者使用感測裝置來監(jiān)測每天生理狀況，特別鎖定在癌癥、呼吸系統(tǒng)、心血管疾病或其他慢性病患者，協(xié)助醫(yī)生針對患者情況來調(diào)整治療方式和生活作息。

設(shè)定傳輸時程降低設(shè)備功耗

在2020年市場上陸續(xù)推出許多不同生理感測應(yīng)用的解決方案，把生理數(shù)據(jù)傳輸至手機(jī)、手環(huán)或手表，再到云端追蹤。目前生理資訊感測器主要有三種傳輸方式，分別是NFC、藍(lán)牙與Zigbee。尤其藍(lán)牙已經(jīng)是手機(jī)標(biāo)準(zhǔn)配備，為了配合手機(jī)內(nèi)建的專屬應(yīng)用程式來記錄，需要具有定位技術(shù)，大多數(shù)感測器選擇藍(lán)牙當(dāng)作主要通訊方式。

傳輸晶片經(jīng)常與MCU共同整合在同一個感測模組，首先，生理資訊感測晶片偵測人體來搜集原始數(shù)據(jù)，接著在MCU執(zhí)行簡單分析運(yùn)算，最后透過傳輸晶片把資料傳至伺服器或是云端再執(zhí)行更高階的運(yùn)算。

然而，從穿戴性裝置來檢視，由于每隔一段時間都會重復(fù)進(jìn)行感測、運(yùn)算分析和傳輸?shù)牧鞒?，短時間內(nèi)便耗費(fèi)大量電力，因此，大部份穿戴裝置或感測器采用低功耗藍(lán)牙(Bluetooth LE)，解決耗能問題。

對此，Nordic區(qū)域銷售經(jīng)理陳俊志(圖1)解釋，低功耗藍(lán)牙降低耗能的運(yùn)作方式有兩種，，由于低功耗藍(lán)牙運(yùn)作是一種排序式呈現(xiàn)，需要確定傳輸資料封包的排序后，才開始進(jìn)行傳輸，可能設(shè)定每秒鐘傳輸一次，中間傳的資料很小，當(dāng)傳輸完成后直接進(jìn)入睡眠模式；第二，晶片本身預(yù)設(shè)睡眠模式，感測器在未開啟狀態(tài)保持離線的睡眠模式，只有執(zhí)行度的感測功能，把感測數(shù)據(jù)儲存在感測器，當(dāng)開啟后繼續(xù)與后端裝連線傳輸。

另外，由于生理資訊感測器儲存了使用者的生理數(shù)據(jù)，凸顯了資料安全的挑戰(zhàn)，芯科科技(Silicon Labs)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品行銷總監(jiān)Emmanual Sambuis(圖2)指出，低功耗藍(lán)牙協(xié)定僅保護(hù)資料傳輸過程的安全，但沒有涵蓋遠(yuǎn)端與物理攻擊的安全，所以現(xiàn)在市場開始推出了硬體安方案，來彌補(bǔ)軟體安全方案的漏洞。

盡管低功耗藍(lán)牙是多數(shù)感測設(shè)備采用通訊方式，但仍有部分感測器則使用Zigbee或其他傳輸方式，則需要提供專屬閘道器才能傳輸資料，導(dǎo)致使用者無法同時傳輸不同感測裝置的生理數(shù)據(jù)、統(tǒng)整到感測融合軟體執(zhí)行更精確的分析，并且傳輸至醫(yī)院，目前業(yè)界正在研擬如何整合這些通訊技術(shù)。

毫米波追蹤患者行為

毫米波雷達(dá)在當(dāng)今主要應(yīng)用在自駕技術(shù)與車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，專門從事定位功能與偵測駕駛者生命跡象，一般生活比較常用定位方式則是藍(lán)牙、Wi-Fi。

近期，業(yè)者開始將毫米波雷達(dá)搭配ToF感測轉(zhuǎn)移到醫(yī)療領(lǐng)域或長照機(jī)構(gòu)，，提供照護(hù)人員了解病患在病房的狀況與追蹤病患行動，不需要時常巡房，當(dāng)病患在房間內(nèi)跌倒時，照護(hù)人員能夠從后臺及時了解狀況并前往救援，以及追查突然失蹤的患者等；第二，毫米波偵測不像監(jiān)視攝影機(jī)有侵犯隱私問題：第三，患者不需要額外穿戴任何裝置便能夠追蹤，提高患者的配合意愿。

非接觸技術(shù)一直是醫(yī)療領(lǐng)域主要聚焦的議題，包括，人員流量監(jiān)測和監(jiān)控等，特別是在出現(xiàn)后議題效應(yīng)更明顯，目前開始鎖定在生理資訊感測應(yīng)用方面。

目前，毫米波可以偵測到0.01mm的位移量，德州儀器嵌入式產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)理王盈杰表示，由于人在呼吸、心跳的時候，胸腔與背部都會有起伏，現(xiàn)今毫米波雷達(dá)的靈敏度已經(jīng)能夠偵測這些生命跡象，來測知患者心率。

由于毫米波雷達(dá)是利用電磁波來感測人體，站在安全角度來看，在設(shè)計毫米波雷達(dá)感測器方面需要遵守相關(guān)法規(guī)與認(rèn)證，例如：發(fā)射輻射能量上限值和人體吸收程度等。目前這項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)學(xué)界都在研究，仍是新興感測技術(shù)，尚未拓展至產(chǎn)品階段。

多元感測應(yīng)用加速推動遠(yuǎn)端智慧醫(yī)療

當(dāng)生理資訊感測應(yīng)用場景越來越多元，使用者便能在居家檢測更多自我生理數(shù)值，以及加上AI技術(shù)的應(yīng)用，感測裝置不僅能夠提供生理數(shù)據(jù)，也能夠評估使用者可能罹患某些慢性病或癌癥的風(fēng)險，提供預(yù)防功能。

ADI醫(yī)療消費(fèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)理俞毅剛(圖3)認(rèn)為，隨著影像識別、AI技術(shù)、5G、IoT、云端與邊緣運(yùn)算等技術(shù)發(fā)展，能協(xié)助使用者提供智慧診療的功能，進(jìn)而達(dá)成智慧醫(yī)療目的，因此，把具有醫(yī)規(guī)等級的智慧穿戴式裝置結(jié)合遠(yuǎn)端醫(yī)療的使用將是下一個熱點(diǎn)。

再加上近年社會也開始重視長照服務(wù)，在生理感測應(yīng)用蓬勃發(fā)展日趨成熟與社會氛圍情況下，遠(yuǎn)端醫(yī)療與精準(zhǔn)醫(yī)療在近期呼聲越來越高，住在偏遠(yuǎn)地區(qū)、難以行動的居家患者或照護(hù)機(jī)構(gòu)利用感測設(shè)備來自行監(jiān)測，將數(shù)據(jù)傳到醫(yī)院或是健康顧問公司。資策會MIC資訊電子產(chǎn)業(yè)研究中心產(chǎn)業(yè)分析師鄭凱安指出，遠(yuǎn)端醫(yī)療與生理資訊感測裝置整合議題在中國臺灣已經(jīng)談了10幾年，尤其現(xiàn)在政府正在推動的長照2.0政策是整合契機(jī)。

另外，疫情造成醫(yī)療機(jī)構(gòu)幾乎瀕臨崩潰，醫(yī)護(hù)人員壓力暴增。因此，在疫情期間重視醫(yī)療與看護(hù)的需求，包括長照、醫(yī)護(hù)、醫(yī)療設(shè)備到個人設(shè)備等，再加上非接觸生活，非接觸生理資訊感測器出現(xiàn)大量需求。從醫(yī)療角度來看，這些感測器減緩醫(yī)療與看護(hù)部分負(fù)擔(dān)，協(xié)助解決醫(yī)療問題。

在未來，智慧醫(yī)療體系不僅能利用聯(lián)網(wǎng)生理感測裝置追蹤偏遠(yuǎn)、行動不便患者情況，達(dá)到遠(yuǎn)端醫(yī)療目的，也能利用穿戴裝置在緊急處置病患簡單快速量測病人，提高醫(yī)療效率。