樂齡科技－從研究開發到生活應用 · 2020. 2. 3. · 度）補助之專題研究 ... week2 5 0 39 0 117651 6677 42 0 55424 4310 37 0 88 532 10648 3152 571 1590 106 136

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TCA樂齡科技教師英雄會

樂齡科技－從研究開發到生活應用

CEO

徐業良元智大學機械系有庠元智講座教授

老人福祉科技研究中心主任

Editor-in-chief, Gerontechnology

2020/01/18

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高齡社會3G顯學：Gerontology, Geriatrics, Gerontechnology•長者的生活支援與健康照護需求，已經不能單純思考增加照護人力來滿足；廣泛應用智慧科技輔助照護應是重要策略之一

• First International Congress on Gerontechnology, 1991; International

Society for Gerontechnology, 1997; 老人「福祉」科技，樂齡科技…

“Design technology and environment for independent living and social participation of

older persons in good health, comfort and safety”

•老人福祉科技的範疇：健康、住家、行動力、溝通、休閒、工作

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老人福祉科技產業學程

創新產品開發學程

研究開發

產學合作

研發成果商品化

科技部老人福祉科技

產學聯盟

世大智科

智慧生活物聯網老人福祉科技

福祉科技與服務管理學刊

跨域人才培育

國際學術交流

教育部設計思考跨域

人才培育苗圃計畫

GerontechnologyOfficial Journal of the ISG

International Society for

Gerontechnology

新北市衛生局

完成一場成功的產業與教育實驗

3

Est. 2003

創意➔原型➔產品➔銷售


二十四孝－「嚙指心痛」

參嘗採薪山中，家有客至。母

無措，望參不還，乃嚙其指。

參忽心痛，負薪而歸，跪問其

故。母曰：「有急客至，吾嚙

指以悟汝爾。」

4

遠距居家照護的起源…


OK，應用智慧科技其實已經不是非常創新的概念，但是…

5

您利用遠距照護關懷長輩？

陪伴型機器人？

家中長輩配戴穿戴式裝置？

Smart home, smart wheelchair?

為什麼科技產品沒有被應用在長者照護？

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https://agegracefully.shop/https://http://rehabwheelchair.com/

您喜歡哪一種手杖？

您想長者喜歡哪一種手杖？


大學教授在研究甚麼？

• 搜尋科技部網站近四年（104~108年

度）補助之專題研究計畫資料，關鍵

字包含「老人」、「高齡」、「銀

髮」、「失智」

• 從其中篩選與智慧科技相關之研究計

畫。總共搜尋到116件相關的計畫，

四年補助總金額為226,474,250 元

• 遠距居家照護系統(home telehealth

system) 38

• 智慧型居家復健系統(intelligent home

rehabilitation system) 16

• 環境輔助生活(ambient assisted living,

AAL) 18

• 智慧型行動輔助系統(intelligent

mobility assistive devices) 12

• 長者通訊平台及社群網路(senior-

friendly communication devices and

online social network) 11

• 長者陪伴型機器人(companion robot

for older adults) 8

• 長者互動娛樂科技(interactive fun

technology for older adults) 13

7


Persuasive technology: 科技產品如何改變使用者的態度和行為？

• 2007年以前沒有人滑手機

• USER CENTERED DESIGN:需求動機

8

More fun than functions…


Wi-Fi

Bluetooth

Android App

Wi-Fi

3G/4G

Cloud Server

MQTT Broker

Bluetooth

IoT gateway

如果遠距照護生理訊號傳輸對象是子女、家人而非醫療院所？

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BP/BG Measurement

兒子是媽媽的”TRIGGER”…關懷、互動、連結而不只是健康監測

temperature/humidity

Indoor

localization

https://www.facebook.com/enmeilai?fref=ts


對照護者的支持－醫院、機構、社區、家庭應用智慧科技掌握長者個人化的生活模式

日本総務省の「就業構造基本調査」によると、介護・看護を理由に

離職した人の数は、2016年10月～2017年9月の1年間で、9万9100人

勞動部推估，台灣1,153萬上班族中，231萬人受家庭長照責任影響，

每年約17.8萬人因照顧減少工時或轉換工作，每年約13.3萬人因照顧

離職 2017/09/06中國時報

10


床是醫療院所、照護機構基本管理單元，也是長輩生活與照護的核心

• WhizPad是一張非常舒適的床墊

• 溫感釋壓泡綿壓傷台中榮總、台大醫院、台北榮總、

台安醫院、成大醫院，羅東聖母

醫院

11

WhizPadWeb UI

Mobile App 台北榮總

• 跌倒是醫院通報事件第二位(25.2%)，

跌倒事件發生時活動以「上下床移位

時」佔 22.5%最多【台灣病人安全通報系統2017年年報】

• 坐床、床緣、離床三階段離床警示跌

倒預防，Web/App整合管理介面

• 私有雲物聯網架構


第二代WhizPad智慧照護床墊：30感測區塊、類神經網路機器學習

• 40位受測者依體重分為8組蒐集學習樣本

• 6種臥床狀態機器學習

躺床/左側躺/右側躺

坐床/左床緣/右床緣

•辨識成功率97.5%

• Edge AI:

三階段離床警示

久壓區域感知與提醒

•低耗能，使用兩顆三號電池

• Cloud AI: Amazon Web

Service (AWS)

生活模式、睡眠品質…12

https://dev.d2yugnoee5nl5x.amplifyapp.com/main/home


單日臥床歷程資料

13

43.05%

55.55%

59.72%

42.36%

46.52%

47.22%

64.58%


持續累積臥床活動常模

• 1 週

• 臥床51.09%

• 2週

• 臥床45.88%

14


以70%為門檻值定義常態活動(normal activity)

15

1. 起床時間通常不早於05:50

2. 起床時間通常不晚於07:30

3. 日間通常不臥床休息

4. 上床時間通常不早於19:00

5. 上床時間通常不晚於20:40

1. 臥床比例64.58%遠較常模

45.88%為高

2. 起床時間07:50晚於常態時間

3. 日間多次臥床休息

4. 上床時間17:30早於常態時間

5. 夜間異常離床

1 32 4 5

9/22: 64.58%

1

32 4 5


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2018/06/21甘泉伯伯活動頻率及模式

巧拼形式物聯網活動感知地墊WhizCarpet：跌倒警示/長者活動大數據蒐集

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week2

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39 0

117651 6677 42 0

55424 4310 37 0

88 532 10648 3152 571 1590

106 136 166 309 369 493

10 92 104 27 38 124

10 58 38 220 410 156

0 14 19 56

1 0 34 143

0 28 71 436

2 10 50 368

快速鋪設，軟質地墊降低長者跌倒骨折風險

長者即時位置顯示，跌倒偵測與警示 ➔ 長者活動力與活動模式分析，

異常活動模式監測與警示

失智長者遊走判讀，路徑、熱點分析 ➔


藍牙產品無法M2M？WhizConnect組合藍牙產品成為AIoT長者智慧照護臥室

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WhizConnect

長者健康與生活資訊雲端紀錄與分析

環境資訊

天才家居長者即時狀態與警示訊息手機推播


WhizTouch: 呼叫鈴也是床頭燈

• 超大按鈕，能以手掌輕鬆按壓

• 多人手機接收，沒有距離限制

• 照護者回傳確認改變燈光顏色，或以

手機單鍵快速撥號通話

• 長者網路使用率低(31.1%/8.6%@2018)，因智

慧照護應用月繳高額網路費用並不合理

• 將產品連接上網操作複雜，家中臥室無

線網路訊號不佳，也是使用性上的障礙

• 窄帶物聯網NB-IoT產品以SIM卡直接連

接電信公司基地台，家中不必建置任何

網路設備便可直接使用

• 網路費可內含在產品售價（下表為遠傳電信費率）

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NB-IOT－智慧照護進入居家最後一哩！

積極發展國內第一套NB-IoT智慧照護系統

Speech videos/(2019-02-14) Whiztouch 40 sec video.mp4


AIoT智慧臥房資訊架構：考慮B2B2C商業模式

Edge AI:

event identification

Cloud AI:

pattern recognition

3rd Party service cloud

Commercial Bluetooth

healthcare products


打麻將防失智？非藥物治療是失智症治療重要模式

•藥物治療對輕微認知障礙(Mild

Cognitive Impairment, MCI)沒有治療效果，而對阿茲海默症有些微影響[Ströhle et. al, 2015]

•認知功能訓練對失智症患者或有失智風險長者治療效果的證據很有限[Bahar-Fuchs et. al, 2013;

Gates et al., 2011]

•有氧運動、肌力與平衡運動可顯著延緩症狀發展，甚至改善MCI

患者和失智患者的認知和身體機能[Ströhle et. al, 2015; Forbes et. al, 2013]

•有複雜度的運動： In a meta analysis of 41studies, intervention combining physical

and cognitive activity showed significantly larger gains in cognition [Gheysen et. al,

2018] 結合肢體與認知活動對改善認知功能有更顯著效果20

註：整理自Takeda et al. (2012)；+表示能改善

認知功能日常活動精神行為症狀認知刺激 + + +

多感官刺激 + + +

現實導向療法 + + +

懷舊治療 + − +

確認治療 + − +

體能活動 + + +

照光治療 + − +

音樂治療 + − +

芳香療法 − − +

動物協同治療 − − +

WHAT IS THE “TRIGGER”?


Play comes first –「嚴肅遊戲(serious game)」設計

•結合多媒體、娛樂、體驗三個元素，「不以娛樂、享受、樂趣為主要目的之遊戲」(Michael et al., 2006)，包括電腦遊戲、運動模擬訓練、桌遊等

•為失智症患者設計之「嚴肅遊戲」的研究文獻中，可以歸納出以下幾項設計方向[Dietlein et. al, 2018]：

需要專業照護人員在旁監督，幫助失智症患者理解遊戲指示和執行方式；

應該盡量適應失智症患者，配合每個人的損傷、能力、興趣做個別化設計，以促進訓練動機；

保持簡單，避免遊戲造成的挫折感並減少密集監督的需求；

以小組進行，例如與家人、朋友一起進行，可增進對遊戲的享受和投入，並促進社交行為及人際互動。

21


智慧科技可以帶來甚麼價值？

(1) 結合運動/認知/多感官刺激

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Matching game

4色あしぶみラダー

Chair exercise

Speech videos/(2019-11-07) WhizToys video short.mp4


(2) 照護者可以自行設計適合長者的遊戲

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踩蟑螂

Do Re Mi

DoReMi

麻將配對

Speech videos/(2019-12-20) 阿嬤玩採蟑螂.mp4


(3) 產生對醫療照護有意義的資訊

• 計時起走測試 Timed up and go (TUG)

• 時間（秒，站立/行走/轉身）、步長（公

分）、步頻（步/分）、左右步長差異(%)

• 各項數據平均誤差5%以下

• 新北市某社區29位長者，平均72.3歲

• 每週WhizToys活動1.5小時/次，共8次

• 量測TUG結果，19位長者行走速度增

加，平均行走速度增加14.7%

24

3 meters

WhizToys?有運動就有效果…


國內外相關產品：MOTO Tiles, Stampede, TREAX pads…

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Is “play” a good enough trigger for older adults?


「枕頭戰」2019/04贏得史丹福全球銀髮設計競賽第三名

• Intergeneration game: 跨世代共玩？

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Speech videos/(2019-04-10) Pillow fight.mp4

Speech videos/(2019-12-20) 阿嬤玩種菜.mp4

Speech videos/(2019-11-28) Pillow Fight.MOV


板橋榮家失智專區非藥物治療

27多功能活動室

板橋老戲院

時間廊

群星會

觸動牆

生命樹

板橋老車站

Speech videos/(2018-01-24) 板橋火車站_02.mp4

Speech videos/(2018-01-24) 板橋火車站_01.mp4


Find that trigger –

照護者才是最好的設計者

We are designers!

UX: 使用者經驗設計• 2014年，英國最大的非營利照護機構Anchor，兩年分階段將iPad引入到63家機構

• iPad主要應用在與現有照護活動的整合，從播放音樂、拍照，到遊戲、線上購物、使用地圖，到應用於失智症非藥物治療中的懷舊治療、藝術治療（繪畫、唱歌），形式包括個人活動及群組活動

• 2017年計畫評估報告顯示，幾乎所有養護機構都仍在使用iPad，近60%機構幾乎每天使用

• 照護人員表示，引入iPad後有效地提升照護活動品質、豐富了住民生活、減低了照護壓力

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英國的iPad Project

Do we really need expensive hi-tech products like, WhizToys?

Yeh-Liang Hsu, [email protected]

Thank you

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樂齡科技－從研究開發到生活應用 · 2020. 2. 3. · 度）補助之專題研究 ... week2 5 0 39 0 117651 6677 42 0 55424 4310 37 0 88 532 10648 3152 571 1590 106 136