穿戴式感测系统.PDF

穿戴式感測系統 一簡介. 這類技術的重點是建立一套上面有許多 感應器的特殊服飾，穿戴時，感應器會 收集人體狀態變動時的生理數據，並傳 送供分析，或呈現在電腦上。系統中包 含了許多電子與感測裝置，如生理感測 元件、電阻，以及運算的硬體、有線或 無線通訊裝置、GPS、加速規或陀螺儀等， 可因應量測生理資訊的不同，置換不同 的感測元件。 二.系統和技術說明 當今高階手持式裝置的 CPU，已經邁向八 核心的里程碑，處理速度更快。為了減 少感測器在處理上的電能消耗，許多產 品已開始搭配微控制器，來擔任動作感 應專用的協同處理器。 穿戴式裝置搭配手持式裝置與網際網路 的連結，構建出生活、運動、醫療 等各 種領域等更多生活上的應用 MEMS(微機電 )元件技術的進步，讓各式 傳感器能輕鬆嵌入到手持式裝置、穿戴 式裝置之中，使科技應用無所不在。 由於穿戴式裝置是穿戴於人體身上，故 比手持式裝置更貼近人類，能夠延伸更 多生活上應用，或忠實偵測與紀錄人體 生理機能的反應 在感測器方面，穿戴式裝置目前配置的 基本三個體感動態感測元件，就是電子/ 羅盤 (magnetometer) 、三軸陀螺儀 (gyroscope) 、三軸加速器 (accelerometer) ，可以用來計步、偵測 心跳、生理追蹤等等。至於在環境感應 器部份，則是依照產品的應用需求再加 入 參考網 址:/newsimg/2014/0403/374029-3-VHE6C.jpg 三發展趨勢說明. 穿戴式裝置透過通訊介面如藍牙等與手 機相連結，以及連結手機 APP 與雲端平 台運算等，將發揮更大的應用空間。 例如目前最常見智慧手錶、智慧手環等， 透過內建加速度與陀螺儀等感測器，結 合所蒐集到的感測數據運算分析，進而 提供配戴者包含跑步 、走路、躺臥或站 立不動等資訊統計，甚至作為睡眠偵測 使用等，藉由更實際的數據統計及長期 紀錄，進而達到健康管理過程中可以跟 相關專家討論的實際數據和創新溝通方 法。 目前穿戴式裝置最被應用的領域包含 有： 1.健康管理 ：記錄生理資訊如心跳、血 壓與計步等 2.休閒娛樂 ：例如播放音樂、分享社群 軟體訊息、遊戲應用等 3.訊息傳遞 ：與智慧手機連結，提供重 要資訊如天氣、手機簡訊訊息及來電顯 示等加值功能。 4.健康照護 ：與醫療機構或健康管理中 心等配合，提供如長期重要數據監測、 或提供家中老人或幼兒佩戴，能隨時自 動向家人通報其位置避免走失等。 5.工作安全應用 ：例如配合工地環境監 測、駕駛行為安全提醒、以及進行機械 手臂控制等。 6.控制應用 ：例如部份車商開始導入穿 戴式裝置以操作車內相關資訊娛樂系統， 例如 :Pebble 與BenZ合作，進行遠端解 鎖或車內接聽電話以及路線設定等。 目前市場上穿戴式裝置最多被應用領域 則屬運動休閒及健康管理相關領域 ，藉 由追蹤重要生理數據減輕醫護人員的負 擔，提供醫生作更佳的判斷輔助來源， 以及讓病患受到更妥善照顧等優點。 穿戴式裝置最重要的功能來自於量化數 據的蒐集，藉此提供使用者有別於往的 量化數據，進而提供各種附加價值應 用 。 整體而言，穿戴式裝置主要提供的功能 包含 ： 1.獨立可實現功能：包含提供 互動方式 可語音輸入、觸碰輸入( 或透過其他無) 線通訊 ，如藍牙傳輸 ，此外，可提供如 照相錄影、音樂播放等功能，以及應用 在生理監測功能，如心跳、血氧、體溫 或熱量感測等 。 2.連結手機實現的附加功能：透過連結 行動網路提供來電通知、簡訊回覆、網 路瀏覽等功能，也可透過穿戴式裝置尋 找手機位置、操作手機 。 藉由穿戴式裝置進行數據感測、資料蒐 集及分析: 1.生理資訊感測：目前穿戴裝置用生理 感測常見包含如心率、體溫、血壓 等。 2.環境感測應用：可透過如光學感測器、 環境感測器或位置感測器量測。 3.動作感測應用：可 結合慣性感測與生 理感測、光學感測、環境感測器推估複 雜人