【徐業良專欄】窄帶物聯網數據傳輸  完備居家智慧照顧

【徐業良專欄】窄帶物聯網數據傳輸  完備居家智慧照顧
2024/08/06

智慧照顧產品應用上通常循著「數據監測與傳輸」、「指標辨識與分析」、「事件預測與回饋」、「採取照顧介入」的流程。上期專欄討論了居家智慧照顧的3種數據監測方式:穿戴式感測器(wearable sensor)、環境感測器(ambient sensor)、和家用計量表(house hold meter)。這一期要討論第2個挑戰是「數據傳輸」─如何在居家環境中將長者各種類型監測數據傳送到雲端。

數據傳輸?不就是用 Wi-Fi、物聯網嗎?

居家各種智慧照顧產品量測數據傳至雲端,首要條件便是家中必須可以上網,然而這似乎也是智慧照顧產品進入居家最大障礙之一。

如果家戶中僅有長者居住,上網需求不高,僅因智慧照顧建置無線網路,網路費用反而成為最大成本。即使家中裝了Wi-Fi,無線網路的覆蓋率與穩定度也是個問題,機構也常碰到類似狀況,客廳、辦公區域Wi-Fi收訊很好,長輩的房間厚重的防火門一關起來就收不到訊號了,還得先佈建許多網路分享器、強波器才行。

市售居家使用的生理訊號量測設備,像是血壓計、血糖計、體溫計、血氧濃度計、體重機等,大多有藍牙傳輸功能。許多遠距居家照顧方案便是要求長者在家量完血壓之類生理訊號後,打開手機App以藍牙接收數據後傳輸上網;然而不管App介面設計如何簡便,太多案例顯示長者不會持續、主動操作App傳輸上網。此外,嚴格來說,這個傳輸架構下的藍牙生理訊號量測設備,仍然不屬於物聯網的一環,無法做到物聯網機器對機器(M2M)直接溝通的特性,且手機必須一直在旁,不適合持續性監測數據傳輸。

市售居家使用的生理訊號量測設備大多有藍牙傳輸功能,無法做到物聯網機器對機器(M2M)直接溝通的特性,不適合持續性監測數據傳輸。(圖片來源/freepik)市售居家使用的生理訊號量測設備大多有藍牙傳輸功能,無法做到物聯網機器對機器(M2M)直接溝通的特性,不適合持續性監測數據傳輸。(圖片來源/freepik)

直到2017年底遠傳電信啟動「NB-IoT物聯網生態圈」,我們家也被邀請成為合作夥伴,我才第一次理解到「窄帶物聯網(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)」的傳輸方式。

為什麼要「窄帶」? 大家不是都要寬頻嗎?

視訊通話、遠距診療之類的應用當然要寬頻,然而和影音傳輸相比,物聯網裝置傳輸資料量其實很小。NB-IoT便是一種專門為物聯網設計的窄帶射頻,可直接部署於行動通訊的4G LTE基地台;這個技術常用在智慧水錶、智慧電錶、路燈、環境監控、農業等低數據速率、低功耗、大廣泛覆蓋範圍的應用;NB-IoT隨處上網、室內外都可以用的特性,也開始在穿戴式裝置健康監測應用。家中 不需要建置Wi-Fi,也不需要手機,便可以將數據經由行動基地台直接傳輸上網。

居家智慧照顧產品應用窄帶物聯網的似乎還不多;2017年底我們家成為遠傳電信合作夥伴之後,開發WhizConnect「藍牙-窄帶物聯網閘道器」取代手機傳輸資料。我在演講中常常喜歡提到徐媽媽的故事,便是這樣來的。

徐媽媽有糖尿病,每天必須按時測量血壓血糖,我在徐媽媽家客廳、餐廳、臥室、廁所各放了一台WhizConnect,媽媽的血壓血糖計是藥局買得到的藍牙產品,幫她註冊在WhizConnect;每天早上媽媽量完血壓血糖之後,我只告訴她不要關機,WhizConnect掃描到註冊裝置有新數據,主動藍牙連線索取數據,轉成物聯網標準MQTT協定封包傳送到雲端,順便發個指令把血壓血糖計關機;後續數據處理是標準技術。我每天早上便會在手機App或Line收到量測數據。

媽媽偶爾到哥哥家小住時,把WhizConnect和血壓血糖計一起打包到哥哥家隨插即用,我還是每天收到量測數據。不只血壓血糖計,徐媽媽家的溫濕度計可以經由同樣方式每5分鐘更新一次環境溫溼度;徐媽媽帶的智慧手環藍牙訊號,也可以在App上呈現她現在位置在客廳、餐廳、臥室、還是廚房,成為一個小小物聯網生態圈。

WhizConnect裡也有一張Sim卡, 月費8元,加上少許傳輸費用。我們家智慧床墊產品也是應用同樣數據傳輸方式,前一代直接連Wi-Fi、耗電量大必須插上電源;改成相同架構後,智慧床墊成為藍牙產品,2顆乾電池就可以維持6個月以上。

窄帶物聯網是居家智慧照顧數據傳輸「最後一哩」。

”窄帶物聯網是居家智慧照顧數據傳輸「最後一哩」。”

(專欄反映作者意見,不代表雜誌立場)

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