CTO技術觀－世和數位科技工程部經理兼技術長陳智盛
ZigBee居家照護應用與趨勢
2007/12/24
李佳玲／台北
前言：逐漸被導入到一般社區住宅和商業大樓，作安全照護監控的無線網路技術ZigBee，現階段安裝住戶，仍須要透過社區網路伺服器佈建，才能達到感測功能，未來ZigBee感測裝置，應該要作到個人化，推到終端使用者，讓有需要的人，在家中就可以作到居家安全照護目的。
隨3G基礎建設快速佈建，未來社區建築將逐步走向智慧型數位家庭概念。在調查數位住宅功能中，一般民眾最在意家中是否有安全監控、健康照護及遠端控制功能，而無線感測網路ZigBee技術出現，可以為數位家庭住戶提供居家健康照護、定點安全應用，讓住戶可以輕鬆掌握社區的內部資訊。
IEEE802.15.4開放式全球標準
ZigBee最初是源自美國國防部攻打伊拉克的一種無線技術，後來經IEEE制定為802.15.4標準通訊技術協定後，就被定位為低成本、低耗電、高可靠性、擴展性強、雙向傳輸、感應網路功能、且容易佈建等用途。
再者，ZigBee節點數量大、變動性高、可移動特性，適合用在各類型感應式網路環境，包括家庭監控、工業、醫療照護、保全、消費性電子產品等。但傳輸距離短，主要多用來作監控用途，而非通訊功能。
不過，ZigBee技術2005年通過IEEE確認為IEEE802.15.4開放式全球標準，目前技術仍未成熟，應用在家庭領域監控上，僅零星社區大樓實驗性佈建感測網路，現階段ZigBee在居家照護最大作用，是以安全、健康照護為目的。
居家智慧空間 安全照護&健康照護
隨著高齡化社會趨勢，ZigBee應用在居家照護上，最初主要用途就是在解決老人安全照護問題，希望藉由無線感測網路佈建，達到保障老人甚或小孩的人身安全、健康照護。安全照護範圍包括定位、緊急求救；而健康照護則包括環境感知、健康資料傳輸等功能。
在智慧化家庭或社區裡的安全照護，可定位感測社區內位置通報、特定區域(圍牆、停車場、大廳、花園)通報、特定區域停留過久警示、及緊急求救。如果擔心老人家、小孩在社區內走失，只要在身上配戴小巧的ZigBee感測器(Sensor)，就可以定位所在位置。不慎跌倒時，按下感知器上的緊急鈕，就能即時通報警衛或家人。
在健康照護上，ZigBee感知器能感知環境中的溫度、溼度、亮度的適切性，另外亦能傳遞生理健康資訊，如體溫、血糖、血壓給醫療單位，幫助病患長期掌握健康狀況，達居家照護目的。
圖說：個人用ZigBee定位感測器。（世和提供）建築環境影響ZigBee傳輸穿透率
跟其他無線通信技術比較，ZigBee頻寬雖小，標準通訊範圍大約是30-100公尺，但透過續傳方式，依舊可延伸到數公里。
不過ZigBee無線訊號穿透性弱，容易因住宅建築、景觀改變，影響到訊號穿透力。在無線感測網路建置過程，業者在平面圖上，起初都有先規劃感測器設置點位置，可是沒有辦法預測住戶進駐社區大樓後，可能會改變建築物內部裝潢、空間擺設，例如ZigBee傳輸訊號一旦遇到金屬材質訊號就無法穿透，住戶擺放大型植栽也會影響訊號的穿透率或出現干擾的訊號。
一旦改變了當初佈建時周圍環境，就要再重新測試ZigBee傳輸訊號能力，訊號減弱就要再重新建置管線，調整感測器位置，改變無線波的強度、方向，而重新建置的費用就要再轉稼到住戶身上。
圖說：佈建於社區內並與實體網路Ethernet連接的閘道器(Gateway)。（世和提供）ZigBee朝個人化發展趨勢
目前應用在居家安全照護，終端感測器仍須要透過社區網路伺服器的佈建，才能達到感測功能。未來這些感測裝置，應該要作到可以個人化，因此伺服器可能就要像無線AP，一個小的盒子插上去就可以使用，未來裝置趨勢須作到更小、設定變得更簡單，讓使用者容易安裝，才可能推到最終端的使用者，讓有需要的人，在家中就可以作到居家照護目的。
ZigBee無線感測多功能趨勢
未來ZigBee無線感測系統，將逐漸擴大功能與應用。目前很多家電產品都搭單一遙控應用，如果未來家電能結合ZigBee感應器，消費者就能夠一機掌控家中所有家電開關。如果攜有ZigBee晶片手機，當步入家門，裝有ZigBee感應器的燈光，會自動偵測到ZigBee晶片手機開啟燈光，讓使用者走到哪，燈光就亮到哪。
另一方面，在居家安全功能上，可在遠端對ZigBee感測系統中的各種裝置進行管控，即使外出忘了關家中電燈、瓦斯，也可藉手機或電腦從遠端連線，透過閘道器(ZigBee Gateway)掌握家裡狀況，實現在外也可隨時掌控居家安全。
