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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

343期2020年08月號

出版日期:2020/08/15

正方形 Icon 智慧生活應用領域 Smart Living

感測再進化催生聰明個人裝置

撰文/陳怡如

工研院服務系統科技中心副執行長張傳育。
工研院服務系統科技中心副執行長張傳育。

對著手機說出語音指令,透過智慧手環收集心跳、體溫,這些個人化裝置的應用,你或許不陌生,但在未來萬物聯網的時代,個人化裝置被賦予更多想像空間!在工研院「2030技術策略與藍圖」中,屬於智慧生活次領域的「個人化裝置與服務」,將為大眾打造更多樣化的智慧化裝置,改寫未來生活樣貌。

未來個人化裝置的面貌,工研院服務系統科技中心副執行長張傳育認為,可從內在和外在兩部分來看。前者指的是置放在個人身上的穿戴式裝置,可隨時感知呼吸、心跳、情緒等生理資訊。當使用者感覺疲勞或情緒不佳時,這些裝置也擁有輔助或回饋機制,幫助使用者平穩情緒。

後者則是結合外在資訊的感測,如天氣預報、路況,甚至是商家的優惠互動訊息,再透過智慧面板或手機,綜合這些外在資訊發送給使用者。這些裝置也可以結合影像功能,提供立即的回饋訊息,例如像是發現前面路況有異,自動提醒行人走路要小心。

不管裝置形式如何改變,工研院總營運長余孝先指出,「這些個人化裝置,最終有兩個重要目的,一個是資訊的交換,另一個則是意圖的理解。」資訊交換除了現在常見的收集心跳、呼吸、體溫等生理資訊外,隨著科技進步,裝置能夠收集的資訊愈來愈多;最終的關鍵就是意圖理解,像是房間太熱想要降溫,不管是使用者主動用聲控指揮,或是裝置被動偵測到使用者流汗,有不適的反應,而自動調低溫度,都是更智慧的運作方式,「這就是未來的裝置,改變人跟世界打交道的方式。」

多模式感測 判斷使用者意圖

目前發展較成熟的個人化裝置,包含智慧型手機、手表或眼鏡,余孝先認為,未來10年內裝置外觀不見得會有很大變化,但在本質上涵蓋的技術和服務則會有很大的改變。其中之一的關鍵技術就是感測器,未來感測器可以收集的資訊將更加多樣化,除了目前可量測的生理資訊外,還有語音、文字、影像辨認,甚至就連心情好不好也能偵測得到,「這些都是一種溝通媒介,會影響蒐集的資訊,和意圖的理解。」

除了感測器,張傳育認為,另一個關鍵技術在於,當感測器收集到眾多訊號後,透過多模式的融合機制,做出綜合判斷,最終讓裝置做出回饋和反應,這裡頭就包含了AI技術。

張傳育舉例,像是身著智能穿戴系統運動時,系統會透過收集生理資訊,感測使用者的疲累程度,自動提醒休息時間;或是透過衣服上的微電流刺激裝置,幫使用者按摩。又或是穿戴智慧輔具搬重物時,裝置會偵測使用者力量,一旦發現力量不足,就會自動出力,協助減輕重量。

目前工研院在多模式的訊號感知及融合、穿戴智能裝置與回饋,以及五感重建都有投入,也有初步成果。像是工研院研發的複合式智能穿戴系統iStimUweaR,透過轉印技術,把電路印刷在布料上,可耐水洗,解決一般衣服導電不易的問題,再加上簡單的電刺激電路,就可讓衣料發出類似低周波的按摩功能,可應用在衣服,或是護肘、護膝等運動器材上,預計2、3年後就有產品上市。

工研院也開發了非接觸式的生理訊號感測方式,透過影像量測使用者的呼吸跟心跳,目前已實際應用在今年的新冠疫情上,可提升照護效率、降低醫護感染風險。同時,該技術應用在銀髮長照上更是大幅減輕了照護者的工作負擔。未來若能進一步感測情緒,也可發展為能舒緩情緒的音樂或燈光等裝置。

感測再進化催生聰明個人裝置。
感測再進化催生聰明個人裝置。

打造創新服務模式 為智慧生活鋪路

不斷精進裝置之外,工研院也積極打造創新的服務模式。張傳育舉例,過去運動健身時,想要知道自己的動作是否確實,需要到健身房請教練指導,未來可能就會出現「虛擬教練」,透過裝置上的AI或影像分析,判斷動作正確性;甚至是運用AR/VR打造沉浸式環境,在使用飛輪或跑步機時,配合不同地形營造上、下坡出力的感覺,可預見這類的運動器材,搭配健身房布置,會讓使用者跨越空間時間的限制,更有感、效果更好。

在感測器、物聯網、AI等科技助攻下,未來個人化裝置將不斷朝向智能化發展,在食衣住行育樂等各個層面帶來顛覆性改變。這不是狂想,而是正在發生的現在進行式,未來的智慧生活絕對超乎想像。

工研院研發的iStimUweaR複合式智能穿戴系統,可收集使用者生理資訊,感測疲累程度,給予微電流按摩,特殊的轉印技術,把電路印刷在布料上,可耐水洗。
工研院研發的iStimUweaR複合式智能穿戴系統,可收集使用者生理資訊,感測疲累程度,給予微電流按摩,特殊的轉印技術,把電路印刷在布料上,可耐水洗。

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