台灣於1993年進入「高齡化」社會，經建會估計2017年與2025年，台灣將分別步入「高齡」社會、「超高齡」社會，屆時子女出外工作，導致無人照護高齡長輩，若請外傭幫忙照顧長輩又恐發生事端。放眼現今的科技，智慧化家庭與居家照護，這種新興科技能解決現在及未來一般人可能遭遇到的難題，使之迎刃而解。

透過網際網路的協助，手上的PDA手機能連上網路，家中的電鍋、烤箱等電子化烹飪器材可以即時啟動，回家前冷氣機即時運轉，忘記帶鑰匙的孩子，可以透過門禁系統的指紋辨識或悠遊卡感應，使大門能自動開啟。出門在外的人們，透過家裡安裝的IP視訊監控系統，就不用再害怕小偷光顧；在有網路環境的地區裡，可以隨時隨地遠端監控家裡的情況，任何風吹草動都會自動辨識，第一時間傳遞消息告知情況。透過網路視訊電話，可以隨時隨地與年邁的長輩寒暄問暖，讓他們窩心不會感到寂寞，在公司上班的晚輩也較能專心於工作上。以前擔心的事，數位化智慧家庭大致上都已經能為大家分擔解憂，現在就請交給智慧化家庭去幫各位實現。

民之所需與政府政策

隨著社會生活型態變遷，科技產品從生活娛樂範疇，逐漸踏入家庭生活，科技商品使用受到過去生活經驗影響。在台灣，邁入急速的人口結構變化，生活型態快速演變，政府於推動智慧家庭大致分成兩大方面，一是家庭環境與科技產品結合之數位家庭，另一為針對家庭成員生活所需的健康照護。對一般民眾而言，在安全監控與健康照護被認為是高度的生活需求，使用安全監控系統，保障生命與財產安全。

健康照護對生活環境的空氣品質、光線與身體健康狀況具高度需求與認同。而大多數民眾對於娛樂休閒、環保、節能等非家庭生活必要方面，需求偏低，而對生活提供舒適、便利的科技商品，如家庭娛樂設備、自動清潔機器設備等，早已深入一般生活當中。安全監控系統又可分為下面項目：

• (1)監控系統：主要管控人員進出、門禁管制與居家防盜，許多物業保全公司利用監控系統進行安全管理，防止歹徒入侵。常利用設備如，磁卡門禁管制、門窗開啟偵測、監控攝影機等，達到全天24小時與全年365天無休的安全服務，提高民眾生活安全。





• (2)身份辨識：常用於辦公環境，身份辨識方式有：虹膜辨識、指紋辨識等生物性辨識法與非生物性辨識法，如辨識卡（RFID）。提供辦公環境安全有效的人員控管。





• (3)災害防治：居家生活的意外如火災、一氧化碳外漏等即時警報感應，對民眾而言十分重要。

《圖一　智慧家庭需求項目優先考量》 資料來源：資策會MIC經濟部ITIS計畫，2008年5月

《圖二　2007～2008年全球安全監控市場用戶分類》 資料來源：資策會MIC經濟部ITIS計畫，2007年11月

為因應高齡化社會與人口結構改變，家庭健康照護需求比例逐漸提高，希望藉由健康照護系統，達到意外預防與健康管理。政府在居家照護遠景將結合緊急救援中心、醫療院所、健康管理平台、看護照顧及遠端監看等服務，結合以上資源才能提供完整的居家健康照顧服務。居家照顧能串聯居家生活中的各種生理偵測儀器，如血壓機、心電機、血糖機等與健康照護系統傳輸各項生理數值至健康管理平台。醫療院所可透過健康管理平台，更精確掌握病患生理狀況。而當緊急狀況發生時，健康管理平台聯絡緊急救援中心與聯絡人，提高黃金救援時間。

《圖三　2007～2008年全球安全監控市場用戶分類》 資料來源：Panasonic，資策會MIC經濟部ITIS計畫整理，2008年6月

近年許多生活住宅除了加入科技生活產品、健康照顧服務外，並訴求環保與節能的新生活住宅。住宅運用太陽能、燈光自動感測、溫度與濕度感測、變頻節能家電。智慧家庭整體運用，需要高度的異業結合；而在房屋營建上除傳統營建團隊外，還需要另外結合軟體公司，才能將智慧家庭的軟硬體服務展現。

《圖四　台灣智慧家庭產業供需示意圖》 資料來源：內政部建築研究所，資策會MIC經濟部ITIS計畫整理，2008年6月

實做數位化家庭的建議與運用的技術

先前介紹了許多用於改善住宅區居家生活品質的新科技，現在就來看看實現一個智慧型門禁系統會遇到甚麼困難。智慧型門禁有別於一般傳統 門禁，智慧型門禁最大不同之處就是數位化類比訊號，將影像、聲音、圖片及文字資料，經數位化之後，以不同的方式儲存然後作為它用。早在十幾年前，傳統的影 像門禁監控系統，受限於類比裝置的能力，眾多廠商自家的設備所提供的聲音影像只能與自家互通，廠商設備之間並沒有擬定一套共同的標準，來做到資源共享。

隨著科技的進步，近年來已有廠商研發了較新型的設備，針對商業大樓、大賣場、小型店家與自用住宅用戶提供數位影像保全監控，能夠擁有較多路的即時錄影監 控，並採用MPEG4或H.264影像壓縮技術，可以將原本儲存到電腦硬碟中的影像容量壓縮到幾十倍小，進而允許用戶端能夠儲存更多的監控影像。甚至提供 使用者在遠端透過網頁瀏覽器直接遠多監控。有些廠商甚至加入了影像物件位移偵測系統，意思是將影像辨識的技術也納入了監控系統中，一旦監控系統判斷有物體移動的動作，則即時擷取影像並透過E-mail通知相關人員。

智慧型門禁系統，結合了最近熱門的3G影像電話技術，將原本監控的影像過網際網路導到使用者的行動電話上，縱使人不在電腦前，也能透過手機監看畫面。 接下來談談系統實作，先從製做系統的需求談起，有了最終需求，才能依序劃出系統藍圖。實作人員委託了市場調查機構，針對目前監控市場與用戶端使用經驗做了分析統計，有認為需要這套智慧型門禁系統作為居家保全及遠端監控，提供影像到手機上市需要的。據此，本系統規劃在多媒體方面能提供即時影像、聲音、圖片、文字，而規劃在住宅架設的基點方面需要在大門入口、玄關、客廳、餐廳、書房、臥室各架設一套門禁終端。

《圖五　居家保全門禁系統設置圖》 資料來源：資策會網路多媒體研究所

圖六的背景為一數位門鈴，內建30萬畫數攝影機，具有一352×288解析度之LCD螢幕、可撥打數位電話之按鍵與指紋辨識模組。情境模擬一：訪客可以藉由門禁終端LCD螢幕上的指示按壓按鈕，此時入口的門禁就會通知屋主所在地的門禁終端，一旦屋主接通之後會清楚的顯示出訪客的影像，並可透過門鈴終端與訪客直接的對話，或是按壓開門按鈕打開，另外屋主也可以轉接通話到其他門禁系統，使訪客與其他家人對話。如果家中都無人，則門禁系統可以轉接到屋主的手機，使訪客可以遠距離跟屋主對話。

《圖六　情境模擬─門鈴與行動裝置視訊通訊》 資料來源：資策會網路多媒體研究所

情境模擬二：如果是屋主本身從外面回到家中，此時家中若無人在家也可以藉由悠遊卡與密碼打開家中的大門。

表二列出了實作本系統硬體之規格，我們選用了ARMv4架構，CPU為PXA 250之嵌入式硬體，內建Nvidia影像處理器作為主要產品平台，主要為了節省成本，提高工作效能，CPU負責整個系統流程與任務的分派，影像面由於採取了MPEG4硬解方式，故選用Nvidia這顆影像處理器專門負責即時影像壓縮/解壓縮之任務，以確保影像不會在壓縮/解壓縮時佔用了CPU的運算時間，造成在影像傳輸時畫面破格。整個系統除了影像之外，還有聲音是需要被處理的，聲音方面採用了G.729與G.711這兩種聲音壓縮/解壓縮演算法。由於聲音與影像處理屬於多媒體處理，一般多媒體處理在嵌入式系統中是非常佔用的CPU資源。所以除了將影像部分使用Nvidia影像處理器之外，另外程式的部分，聲音與影像由各自獨立的執行緒獨立處理，此程式模組一收到原始多媒體的資料，及立即處理，並立即往目的地發送，這樣的設計原則擺脫以往聲音與影像同步而造成的傳輸延遲。

門禁終端間的互通採用了國際標準IETF訂定的SIP通訊協定，各終端之間透過協議規定之INVITE、BYE、CANCEL等方法實現視訊電話的邀請、結束通話與中斷撥號。在門禁終端發出INVITE視訊電話的邀請同時也會使用另一個IETF訂定的SDP協定，兩門禁終端雙方藉此溝通彼此所擁有的多媒體資源有哪幾種，最後決定出雙方要溝通是要用哪一種多媒體資源，傳送速率等。

展望未來

隨著科技的日新月異，網際網路的蓬勃發展，數位化智慧家庭與居家照護將成為人們生活中不可或缺的必需品。未來數位化智慧家庭之發展，將迎合全球整體發展之趨勢。邁向智慧化設計兼具綠色科技概念之永續生活環境，與大自然取得平衡點。結合相關產業及跨領域產業的整合，建構出滿足人們在食、衣、住、行、育、樂各方面之需求與問題，並能提供使用者人身安全、健康照護、便利舒適的智慧化之生活環境。

放眼國際，因應高齡化的社會，日本未來將啟用機器人看護，該國經濟產業省官員表示，預估機器人將在五年內開始為人類服務，能否符合人性化的概念，拭目以待。身為已開發國家的台灣，同樣面對人口急速老化的社會，必須優先考量本身的文化與生活習俗，並結合台灣的科技優勢，有效運用數位化、資訊化等領先技術並整合新興之綠色科技，建構出符合國際潮流、在地人文風俗，並與科技融合之數位化智慧家庭。延伸至未來，將成為全體人類永續並共同努力的重要目標。

---本文作者為資策會網路多媒體研究所工程師---