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物聯網促進穿戴式的醫療終端設備便捷應用

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看好穿戴式設備應用市場,不僅呼應智能醫療為基礎的物聯網應用,同時刺激各種看準智能醫療的穿戴電子醫療科技持續增溫,由嵌入式運算平臺加上物聯網、云服務、大數據運算的集成架構,正驅動醫療應用的智能化目標逐步成真。

穿戴式應用、智能醫療等產品話題,在Apple、Google與小米等硬件與網通業者相繼推出健康云服務、智能手環、智能手表…等應用下,持續為穿戴式設備甚至智能醫療的物聯網應用市場加溫,加上各式消費性生理監控硬件產品價格持續探底,以用戶生理體征進行Real time實時持續記錄、搭配健康云端服務的應用架構儼然建構成型,甚至已具備具體而微的穿戴醫療的應用生態系,持續炒熱智能健康、醫療與嵌入式運算平臺的集成市場。

現有市場的穿戴式醫療、健康設備主要可以區隔兩大產品類別,一種是針對專業醫療產業應用的醫療輔具、穿戴監測設備,這類設備需要經過完整醫療相關要求認證;另一種穿戴應用則偏向消費性電子產品等級,則產品本身不需要取得醫療相關認證。目前以針對消費性電子面向設計的穿戴醫療應用,由于相關終端設備不需要繁復的醫療法規驗證,加上產品定價低廉、選擇多元,集成的應用功能甚至可以針對不同專業運動進行產品垂直集成或進階優化設計,大幅提高使用者購買意愿。

至于進階的穿戴醫療應用,也因為醫療科技、遠距醫療應用價值持續提升,遠距生物生理狀態感測周邊技術完善,醫療相關法規松綁、醫療效率與成本考量下,搭配遠距醫療應用集成的進階型穿戴醫療電子產品,正可滿足這些進階醫療應用的集成需求,尤其是可以讓患者在離院后持續追蹤復原狀態、或隨時提示癒后持續服藥、保健,其蘊藏龐大數碼醫療商機也讓多家嵌入式平臺、周邊、網通業者躍躍欲試,積極搶食可能爆發的穿戴醫療市場。

首先,消費級醫療穿戴感測精密度受多種因素限制。以消費性產品等級的穿戴醫療應用,其選用的傳感器等級在可靠度與精確度方面,仍與專業醫療檢測設備有一定程度的差距,主要除了傳感器本身的元件特性限制外,在穿戴設備佩戴方式的些微差異,就會左右生物生理狀態檢測的數據差異,甚至是采集數據的感測點差異、量測環境差異、傳感器的使用方式都會影響實際測試結果。醫療等級專用的量測設備所要求的設備置放環境、感測元件采集數據的佩戴方式、裝設位置,甚至是受測者的狀態要求,都有極高的操作要求,而消費者個人能否精準滿足這些測量重點亦無法掌控,往往也導致無法有效提升采集數據準確性的問題。

其次,集成網通功能、小尺寸、高效能SoC需求高。功能集成越多、應用彈性越高的穿戴應用,其硬件架構也需要采行高復雜度的微處理器、系統單芯片,需要更強大的運算效能輔助相關應用,但在架構設計上也會因為設備導入高效能處理器、更多應用功能,而使得整體產品的運行電源功耗增加。這類硬件產品在選用高效能、小尺寸/體積的運算平臺外,要讓設備順利銜接醫療云端服務,也必須同時集成Wi-Fi、藍牙甚至是ZigBee網狀網絡RF無線網通連接支持,穿戴應用需以極小化產品體積集成,這些芯片功能也需要利用集成電路封裝技術高度制成SoC元器件,才能滿足產品的設計目標。

另一個重點問題是,主要是醫療云端應用未來不會僅限于幾家廠商提供應用服務,可能針對不同的應用領域提供專科或是專屬應用的醫療云服務,這時不同大數據或云服務平臺的數據如何互通、用戶醫療數據的隱私權議題,都會形成新的非技術重點問題,用戶儲放大量個人生理健康信息的云端服務,相關系統的信息安全、防駭設計也會成為更受關注的開發重點。

穿戴式的醫療終端設備要能便捷應用,最大的問題仍是如何讓這些終端能順暢連接云服務,目前常見的作法是透過信息閘道器或是使用手機中介完成連結,如可感測心跳的智能手環透過智能醫療閘道器銜接云服務,或是搭配藍牙無線傳輸把數據透過手機上傳至醫療數據庫或手機進行儲存與運算。

但這類需要經過轉換、傳送或是只能受限特定區域的醫療穿戴應用,仍會極大影響用戶導入應用的意愿。要讓醫療穿戴設備可持續進行醫療數據傳送,目前可運用可連接IP網絡的網狀網絡通訊協定,或是運用如IPv6 over BLE藍牙技術方案,讓智能穿戴醫療設備可以不用透過閘道器或是手機當中間橋梁,就能直接將感測數據送至醫療云進行加值應用,反而在集成醫療穿戴物聯網應用會更具實用價值。

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