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2015年1月11日

拓墣產研專欄-Big Data 讓醫療再升級

2015年01月11日 工商時報 拓墣產業研究所分析師謝雨珊



隨著全球人口成長、高齡化趨勢,帶動醫療照護相關產業呈現高度成長,以ICT技術結合傳統醫療器材與照護服務之智慧醫療需求湧現,如何透過Big Data(巨量資料)分析,將使醫療健康照護應用更完善。

而物聯網產業於該領域應用,主要為醫療保健監控,如於住所各處安裝傳感器、提醒用藥、用電安全、一氧化碳偵測、自動傳感器來監測獨居老人,並在床上及躺椅上備有健康監測器與自動發出告警給醫療單位等多元化發展。尤其手機與電腦等產品已成為人們生活必需品,智慧裝置的普及率更是快速成長,因此藉由NB、平板或智慧型手機使用於各種照護服務,已成為未來健康照護的應用模式之一。

由於個人健康監測、家庭居家照護,甚至到提供給醫院與疾控中心健康數據搜尋之相關服務,都牽涉到龐大資料傳輸,若妥善運用該資料庫,就能從中找到改善醫療制度,包括哪些藥物有濫用情況、特殊用藥等,以增進民眾健康。而在醫療照護上,利用社區醫療體系以家庭醫師作為核心,結合社區基層醫療院所和社區資源,進行以社區為導向家庭醫業,達到建構優質醫療健康社會網路之目標。

Big Data具備大量、快速、多樣等特性,而如何能夠大量儲存並實行平行運算方法來處理,找出Big Data中蘊含的巨大價值將是未來ICT發展重心。

而Big Data分析在醫療健康照護應用廣泛,基本上不跳脫三大主軸,包括遠距醫療照護、實證醫學及個人化醫療。

遠距醫療照護

目前在遠距醫療照護發展上,多應用行動智慧裝置、可攜式醫療裝置及資通訊科技等軟硬體技術結合,強調在家視訊裝置將所測得數據傳送給醫護人員,同時傳輸資料亦會自動登錄於個人的電子病歷資料庫中,醫生可將電子處方籤傳送給病人,甚至與社區藥局連線,病人可直接到藥局取藥。

然目前面臨最大挑戰為實際應用與醫療界需求仍有落差,如何和終端使用者進行深入互動,不僅只是硬體設備布建完成,更重要的是何種資訊對醫療機構是有參考價值的,甚至如何透過平台和軟體的整合,在一開始設計時就將醫療體系需求銜接,甚至與社區醫院結合,才能將服務延伸。

基本上將病患資訊,包括用藥狀況、飲食習慣等上傳到雲端,透過Big Data分析技術,找出潛在危險因子,在病患進入診間後,可縮短醫生問診時間,精確地對症下藥,進而從生活中養成主動健康管理的好習慣,這些都是美好的願景。然而高科技和高感度(Hi-Touch)如何權衡,畢竟科技無法解決所有的問題,尤其科技難以取代人與人的接觸,對於病患來說更需要的是關懷、愛心和同理心。

實證醫學

在實證醫學方面,臨床診斷可作為臨床決策支援系統的輔助措施,透過Big Data分析技術,可分析疾病病程、臨床診斷等,協助分析病歷資料、臨床實驗數據與醫療文獻,其中醫師可透過系統分析比對,判斷是否符合醫學指引,藉以降低有可能發生的醫療事故與索賠事件,甚至可將過去的CT、X光及磁振造影等影像資料分析,結合醫療文獻資料,並建立專家資料庫,進而提升醫療的精確度。

在臨床診斷發展上,透過Big Data分析,可執行比較效果研究,將各類病患特徵資料、療效及成本費用資料進行整體分析,用以多方比較各種醫療成效高低,以向特殊疾病病患提出最具成本效益的治療建議,提升醫療服務成效。

個人化醫療

在個人化醫療方面,Big Data分析可應用於人類基因解碼及分子醫學研究,由於基因不同會影響對特定疾病的發生,以及對藥物反應的差異性。美國國家人類基因研究機構持續與Amazon合作,用Amazon的雲端服務系統進行人基因體計畫,目標分析橫跨不同族群的基因變異圖譜,以利於個人化醫療發展,並運用Big Data建立預測模型,協助研究及分類。

2014年12月7日

拓墣產研專欄-物聯網 半導體下個火車頭

2014年12月07日 工商時報 王笑龍

搶食物聯網大餅,國際大廠如高通等,今年的併購重點已轉移到低功耗藍牙業務。圖/摘自網路

搶食物聯網大餅,國際大廠如高通等,今年的併購重點已轉移到低功耗藍牙業務。圖/摘自網路


2010年以來以智慧型手機為代表的通訊產業,成為全球半導體最大的應用領域。智慧型手機是拉動半導體產業成長的火車頭,然而在經過多年的爆發式增長後,將來要實現持續的高速增長非常困難,這部動力十足的車頭正在逐步減速,半導體產業的成長也因此產生了逐漸減速的隱憂。

萬物皆可互聯的物聯網產業,其相關的物聯網終端數量遠超手機、平板,未來不僅是電視機、機上盒、路由器等電子產品,連電燈、家具、衣物、汽車等,萬事萬物都是智慧終端機,既然是智慧終端機,就少不了資訊的獲取、相互溝通和處理。因此物聯網的應用或許有機會成為半導體下一波成長的主要推動力。

物聯網體系結構可分為感知層、網路層和應用層三大塊,每一塊都會產生巨大的半導體需求:

感知層半導體

各類半導體Sensor風光無限,帶動MEMS商機大爆發
如果把整個物聯網系統比作人的身體,感知層就類似於人的神經末梢,是影像、溫度、能量等各種資訊的收集機關。感知層的關鍵半導體器件主要有CIS、矽基麥克風、陀螺儀、加速度計等各種MEMS感測器。

CIS和MEMS在智慧型手機時代得以飛速的成長,而除了手機和平板外,CIS和MEMS還大有用武之地,每一個物聯網終端都需要感測器來收集資訊,這將是非常龐大的需求量。儘管隨著量產規模的加大,感測器的成本會有明顯的下降,價格也隨之下滑,但出貨量的快速增長仍然帶動營收的倍增。

網路層半導體

信號的智慧傳輸和識別,根據具體應用有多種技術方案,PLC和低功耗藍牙最被看好


網路層起到資訊通道的作用,感知層Sensor收集的信號通過網路層傳輸。信號穩定性、傳輸速率、功耗、自動識別能力、網路節點支援能力、成本等因素都需要考慮,需根據具體應用場景確定最適合的方案。

有線技術中,PLC(電力線載波通信)機會最大。只要是有電力線通達的終端,PLC都有應用可能,智慧電網正在普及PLC,未來智慧社區、智慧家庭是PLC的主要應用方向。

無線技術種類繁多,但低功耗藍牙適合最廣泛的物聯網應用場景,且有非常成熟的標準和技術聯盟,最被看好。其他技術中,NFC受制於傳輸距離;RFID受制於傳送能力;Wi-Fi功耗和成本相對較高;ZigBee則是沒有成熟的商業應用模式。

近幾年來,無線連接晶片領域發生過多起併購。2014年前Qualcomm收購Atheros、聯發科併雷淩及Samsung買下CSR的無線連接技術等,都是為了手機、PC、電視需要較高速率的無線傳輸,重點在Wi-Fi和經典藍牙。但在2014年,國際大廠併購的重點已經轉移到低功耗藍牙,為的是布局物聯網應用。

最典型的兩大案例就是Microchip和Qualcomm分別併購創傑和CSR。Microchip通過併購,嘗試提供整合網路層與應用層的SoC方案,瞄準超低功耗、超小體積的物聯網應用。

Qualcomm已經是經典藍牙大廠,但並不滿足於手機晶片霸主之位元,未來的物聯網大市場也要用錢開路,搶先卡位。通過併購CSR,Qualcomm獲得低功耗藍牙業務,尤其是其中的Mesh技術,可以使得藍牙在組網能力上比肩ZigBee,進一步鞏固低功耗藍牙在物聯網應用中對比ZigBee的優勢。

應用層半導體

整合嵌入式記憶體和射頻等關鍵周邊模組的MCU SoC是主控平台的主流

應用層是物聯網系統的中樞,負責處理感知層收集到並通過網路層傳輸過來的資訊。應用層的核心是CPU或MCU,一般要求極低功耗、計算能力要求不高、無複雜顯示的系統,主要採用MCU平台,反之則需要用到性能更強大的CPU(包括嵌入式的應用處理器)。

大多數應用場景下,終端和系統的主控平台都不需要特別強大的計算能力,而是對功耗要求更嚴格,因此搭載比CPU更具成本和功耗優勢的MCU即可滿足要求。

而物聯網需考慮的是終端範圍廣度和無人操控環境下自動反應的智慧程度。一般要求主控晶片達到10~100MHz主頻,因此對於32位的MCU需求最多,增長最快。跟移動處理器一樣,MCU也需要整合更多周邊功能模組,如嵌入式記憶體、射頻、電源管理、各類介面等。從Microchip併購創傑一事來看,未來應用層的主流產品MCU與網路層的主流產品低功耗藍牙,甚至有可能整合到1顆SoC。

物聯網終端數量龐大,對半導體產品的需求種類豐富。隨著人類生活智慧化程度的不斷提升,物聯網成為最熱門的科技概念之一,是繼智慧型手機和平板電腦之後,半導體產業發展的主要推動力。在眾多半導體產品中,拓墣產業研究所(TRI)最看好MEMS感測器、PLC、低功耗藍牙和32位MCU在物聯網應用中的前景。(本文作者為拓墣產業研究所產業分析師王笑龍)

2014年8月31日

拓墣產研專欄-政府帶頭衝 物聯網 打造智慧台灣

2014年08月31日 工商時報 楊勝帆

物聯網在2014年被國際大廠如Intel、IBM、Cisco 及台灣大廠台積電等企業當作是未來發展最重要的藍圖之一。然而,物聯網應用在智慧城市(Smart City),相對於在自動化工廠(Automatic Factory)及智慧家庭(Smart Home)方面,智慧城市需要更多台灣政府方面的投入與協助,利用「良好的場域運作」,形成「對的商業模式」,讓台灣企業共同形成生態圈,並逐漸可以在智慧城市發展不同應用服務下提出完整解決方案,在中韓夾擊下,走出另一個藍海市場!

就目前來說,智慧城市並沒有統一的定義,由於智慧城市的發展是由科技及網路來支撐,因此大致上各國對於發展智慧城市的特徵,不外乎利用網路技術與感知設備的結合,使城市中的各項公共設施能夠隨時隨地即時感知,形成互通互連的物聯網,讓智慧城市的運行達到最佳狀態,居民生活更便利。

台灣在智慧城市目前相關的為i236智慧生活科技運用計畫,該計畫是智慧台灣計畫下的項目,為2010至2015年間打造智慧台灣主要重要執行方針,目前已接近尾聲,在政府拋磚引玉下,產業有更好切入智慧城市的機會點。

台灣的智慧城市均以當地區域特色需求為主要建設考量,在次世代寬頻網路、數位電視網路以及感知網路為基礎的場域下,推動安全防災、醫療照護、節能永續、智慧便捷、舒適便利、農業休閒等領域的6大應用。

目前在全台建立6個試點場域:以智慧生活、智慧社區為主的松山都會智慧服務新城場域、高雄臨海工業區藍領家庭幸福場域、杉林鄉大愛村智慧生活場域,智慧觀光為主的埔里-日月潭智慧旅遊小鎮、宜蘭觀光智慧小鎮,以及發展智慧產業聚落為主的台中精密機械智慧產業聚落與安全城市。

智慧生活以智慧小鎮(Smart Town)與智慧經貿園區(i-Park)兩個地區為推動智慧生活科技應用開放場域的兩大推動主軸。

打造區域特色智慧小鎮

在智慧小鎮(Smart Town)部分。首先以台北市松山發展都會智慧服務新城場域而言,該區擁有豐富的商業、人文、教育等特色,生活型態較為多元化,屬於住商混合的區域。

2008年松山區成亞洲第一個生活實驗園區(Taiwan Living Lab),即讓科技進入生活,成為生活一部分。因此在生活實驗園區建設的基礎下,松山區繼續以發展都會智慧服務新城場域為主軸,針對居民的健康、安全,以及科技的生活型態,進行智慧醫療、智慧社區發展,其中包含「數位公告欄」、「阿公阿媽趴趴走」這兩項首波創新應用的示範服務。

另一部分則是導入原住民人文元素,發展宜蘭觀光智慧小鎮。早期以噶瑪蘭族為主要人口的宜蘭,因擁有豐富文化內涵的原住民部落,幾乎位於偏遠著鄉鎮裡,在交通不便及整體的規畫不足情況下,無法轉化為實際的文化觀光資源,導致原住民文化部落的隱沒。

因此,宜蘭政府近年來積極推動以人文與觀光為主要城市發展,將科技服務導入當地原住民人文元素的博物館、文化館及觀光園區,其中利用創新展示方式讓遊客親身體驗,以發展宜蘭觀光智慧小鎮為目標。

智慧節能 讓經貿園區再進化

在智慧經貿園區(i-Park)方面,台中市被全球智慧城市協會ICA選定為2012年全球頂尖7大智慧城市之一,主要原因在於「i236計畫」將台中精密機械科技園區為智慧產業聚落的實驗場域,以「安全安心」、「工商效率」為主軸,打造台中精密機械智慧產業聚落服務平台,並導入「工程資料銀行」、「智慧化節能」等應用服務,同時藉由資訊科技的應用來提升產業競爭力,促進產業聚落升級,讓台中變得更「智慧化」。

其中,智慧化節能服務對於精密機械製造商來說,工廠的製造機台運作屬於高消耗能,面臨現在的油電雙漲的情況下,可以有效的節電對於業者來說,是效益極大的事。而中華電信推出的iEN-ASP(Intelligent Energy Network)智慧型節能服務,是利用智慧電源開關及環境感測系統調節用電,客戶即便不汰換設備,平均都能締造10至15%節能率,有效達到節能的效果。