無線感測網路 居家生活罩得住

智慧型居家空間主要包括了舒適便利的生活、安全的居家環境、及節能與妥善利用能源等議題，而無線感測網路技術的應用，將是達成這些目標的主要手段之一。透過無線感測網路，各項裝置能更「聰明」的感知主人需求，並可為主人量身訂做各項服務（如感到舒適的室溫、日常必需品的補給需求訊號顯示、居家健康照護..等），以及在有安全危害時，也可透過網路自動對外聯繫，尋求救援。 就應用案例而言，目前國際大廠Intel正積極進入此項應用領域。Intel Corp.利用自身平台發展無線感測網路架構來進行銀髮族照護。其做法是將sensor放在浴室、床墊、地面下，可紀錄並提供醫師該名老人午夜起床去浴室的頻率，以及測量老人身體是否貼近地面太久，由此研判可能是跌倒或受傷，可即時通知救護系統的支援。 另外，也會利用紅外線來監測老人活動範圍，若太久沒有活動的反應，就會判斷可能是受傷或生病，此時感測系統也會傳送訊號呼救。此系統還可協助老人痴呆病患照護者的每日工作，如追蹤病患位置、確保每日有定時服用正確藥量。 另外，Intel也發展CAST系統，利用RFID追蹤老人活動，並採用Sensing Social Health系統，透過嵌入家中的sensor與一台影像電話，以視覺化方式來追蹤並紀錄老人每天與他人互動的情況，如最近與誰講話及其內容等。目前在市面上也有許多居家照護的應用，如血壓、血糖、血液含氧量等感測，如Living Independency與Zoom In兩家公司，分別發展居家照護的無線感測網路系統。這類型的應用主要重點，是放在感測器本身，無線網路的加入，是讓其更具方便性及使用者移動性。 而加州舊金山地區也於2005年2月引進LISA（Lusora Intelligent Sensory Architecture）系統（使用RF communication—802.15.4 and TinyOS），將sensor植入門、窗戶、和指定的地方（如床下及門上），若被監測者發生沒有在預期時間內開門或離開床之類的情形，sensor將會發出警訊至監測介面，照護者則可經由web介面加以監測病人狀況。 除了保全及能源管理這些較早期的議題外，在居家照護部分，由於醫藥發達，人類平均壽命也隨之延長，許多國家如日本、台灣等均邁向高齡化社會，使銀髮族的居家照護成為顯學。另外，也有如美國等醫療保險興盛的國家，醫療支出占國民所得GDP的16%，因此為了降低醫療支出，在居家預防保健，及就醫前的相關生理數據收集，也成為美國保險業者未來可能提供的居家服務。 居家應用一直被國內業者視為相當看好的WSN潛力應用，由於零組件進入門檻不高，加上後端維護服務均需在地化，且從整體需求來看，由於家戶數眾多，因此節點需求量也隨之增加，使一向以量產優勢的我國業者有了進入機會。 但由於是用在居家內，sensor的精準度要求不若上述軍事與工業應用般的嚴格，僅需中低度即可。反而因為進入大眾市場，產品價格成為最重要且主要考量。另一方面，一般而言，每一家庭面積並不大，因此屬小範圍應用，屋內節點也不致太多，節點耗電量問題也由於布建於室內，電源或更換電池難度不高，反而在網路管理介面的友善設計上，能即時與主動偵測異常節點回報，是為居家應用中的重要考量。 根據研究機構On World與工研院IEK的預估，居家應用方面主要是以能源與安全（包含人身與物品）為主，但其能源運用更著重在提升居家生活的便利性與舒適度。若以美國、歐盟、日韓等國民經濟力較高，且寬頻網路較普及的地區來看（假設這類地區較有意願採用無線感測網路），從總人口數除以每戶平均人口（約3.5人），得知這些地區共約有27.6億家戶，假設每戶平均需布建十個wireless sensor node，則需求總量為276億個sensor node左右。目前主要的應用細項可分為「照明」、「HAVC（空調）」、「保全」、「裝置」、「居家照護」、「其他」等。 在上述居家應用的細項中，由On World的調查來看，主要是以照明與HAVC兩項的市場需求最大（約占居家應用整體市場65%），而保全、裝置、居家照護等均可被歸類為安全，約占居家應用整體市場34%。 若在樂觀預估情境中，預估至2012年時，若市場普及率達2.5%時，預估會有6,950萬個sensor node的市場規模；但若在悲觀預估情境中，預估至2012年時，市場普及率約達2%時，將達5,256萬個sensor node的市場規模。 就各細項而論，目前最被看好的未來應用，是為「照明」、「HAVC」、與「保全」三項。就樂觀情況來看，預估在2012年，前兩項與能源有關的應用，均有1,500萬個以上的sensor node市場銷售量，其中「照明」更達2,000萬個sensor node市場銷售量的水準。但不可輕忽的是，由保全、裝置、家庭照護所組合而成的安全應用，目前也占居家應用市場規模的34%。由此可知，能源（包含舒適及節能）與安全，是無線感測網路在居家應用的兩大取向。 資料來源: 經濟日報 2008/7/20