編者：左瑞麟 副教授 國立政治大學資訊科學系 單元名稱：物聯網在醫療照護的應用與安全 編者：左瑞麟 副教授 國立政治大學資訊科學系 2018/11/24

本章重點 物聯網的應用服務中，醫療照護如老人遠端醫療看護系統將會是未來趨勢。 透過穿戴式感測器，將患者或老年人的體溫、血壓等資訊蒐集並進行分析。在這樣的應用中，隱私保護是非常重要的。 本單元將首先針對物聯網於醫療照護的相關應用與發展做現況介紹，然後說明需考慮的並解決的安全問題。 2018/11/24

大綱 應用背景 醫院安全關懷RFID計畫 醫療照護領域的應用 醫療照護應用需克服之問題 結論 參考文獻 美國、歐洲、日本、韓國、中國大陸 台灣 醫院安全關懷RFID計畫 醫療照護領域的應用 醫療照護應用需克服之問題 結論 參考文獻 2018/11/24

應用背景 物聯網發展的進步，全球普遍看好醫療照護上的應用 美、歐、日、韓以及中國大陸相繼提出了醫療照護相關計畫 2018/11/24 http://negativespace.co

美國 IBM 於2009年提出 智慧地球 美國總統歐巴馬 Smart Earth 視為國家戰略 投入300億美元在資訊化醫療、 智慧電網與寬帶網絡 2018/11/24

歐洲 促進經濟成長及提升就業人口 整合不同的通訊網路與服務 i2010 推動多元化的歐洲資訊 歐洲資訊社會 社會 ;建立一個單一的 於2005年提出 促進經濟成長及提升就業人口 整合不同的通訊網路與服務 i2010 歐洲資訊社會 Information Society 推動多元化的歐洲資訊 社會 ;建立一個單一的 資訊市場 ;增加歐盟在 ICT的研究投資 三大發展方向 DIGITIMES中文網 歐盟i2010計畫 http://www.digitimes.com.tw/tw/dt/n/shwnws.asp?id=0000133935_PC3LFBWM2JAE496L8FZOH i2010計畫主要分為3個方向， 第1為推動多元化的歐洲資訊社會，推動更好的公共服務及提升生活品質，如應用高齡化社會、智慧型交通、數位圖書館等 第2為在歐盟建立一個單一的資訊市場，能支持數位內容創新、寬頻網路投資及資訊安全； 第3為增加歐盟在ICT的研究投資至80%比重；。 醫療應用 電子醫療、老齡人口醫療照護 2018/11/24

日本 IoT計畫 三階段 架設超高速網路普及高速網路 置定電子商務相關法律 實現電子商務 提供高素質的人才 (振興經濟) 社會網絡的基礎建設 2001 e-Japan 社會網絡的基礎建設 ICT的高度應用 ICT安心安全21戰略 IoT計畫 三階段 2005 u-Japan 電子化政府治理 :行政流程簡化效率化 醫療健康服務 : 電子病歷 、遠程醫療 教育與人才培育 : 遠程教育 2015 i-Japan 2018/11/24

韓國 2010年擴大U-Health與SmartCare的試行地點 投入300億韓元針對慢性病患提供遠距醫療與醫療照護的智慧化醫療照護服務 2018/11/24

江蘇 無錫、蘇州、杭州、山東省、北京、重慶、福建等幾個省市 歐洲 2009年中國大陸總理溫家寶提出 江蘇 無錫、蘇州、杭州、山東省、北京、重慶、福建等幾個省市 應用地點 感知中國 DIGITIMES中文網 歐盟i2010計畫 http://www.digitimes.com.tw/tw/dt/n/shwnws.asp?id=0000133935_PC3LFBWM2JAE496L8FZOH i2010計畫主要分為3個方向， 第1為推動多元化的歐洲資訊社會，推動更好的公共服務及提升生活品質，如應用高齡化社會、智慧型交通、數位圖書館等 第2為在歐盟建立一個單一的資訊市場，能支持數位內容創新、寬頻網路投資及資訊安全； 第3為增加歐盟在ICT的研究投資至80%比重；。 醫療應用 遠距醫療、慢性病健康照護、 醫藥品物流 2018/11/24

台灣 65歲以上的人口佔10.63％，在亞洲僅次於日本 民國114年以後，每5個人當中就有1人是老人 老年人最常見的疾病前3名中，慢性疾病高血壓與心血管疾病就佔了兩項 電子醫療照護及居家醫療照護有其必要性 全球人口老化之現況與趨勢_201310.pdf  人口老化速度 可以做成曲線圖 (選幾個國家出來即可 : 日本 韓國 中華民國 美國 英國 法國) http://www.moi.gov.tw/stat/chart.aspx?ChartID=S0401 2018/11/24

台灣歷年IoT相關計畫 2004 U-Healthcare 2009 i-Taiwan 2002 E-Taiwan 2005 M-Taiwan 2011 產業發展會議 以先前e-Taiwan (2002年)、M-Taiwan(2005年) 為基礎 結合次世代寬頻網路、數位電視網與感知網路， 數位台灣 ，為「挑戰2008國家發展重點計畫」十大建設計畫之一，包括 600 萬戶寬頻到家、e 化生活、e 化商務、e 化政府、e 化交通五大主軸 2018/11/24

台灣歷年IoT相關計畫 2004 U-Healthcare 2009 i-Taiwan 2002 E-Taiwan 2005 M-Taiwan 2011 產業發展會議 U-Healthcare 是應用RFID技術去加強鞏固家庭、手機、緊急醫療系統的病人安全  提供一個無所不在的(Ubiquitous)、獨特的(Unique)、無邊界的(Unbounded)、統一的(Unified) 醫療服務 http://www.tnst.org.tw/ezcatfiles/cust/img/img/20070702cp_42.pdf 2018/11/24

台灣歷年IoT相關計畫 2004 U-Healthcare 2009 i-Taiwan 2002 E-Taiwan 2005 M-Taiwan 2011 產業發展會議 Mobile-Taiwan。以 寬頻管道建置分項計畫 和 行動台灣應用推動分項計畫 為兩大主軸。透過完善的寬頻網路基礎建置以及雙網手機的應用，塑造行動城市 http://npl.ly.gov.tw/npl/report/940505/2.pdf 2018/11/24

台灣歷年IoT相關計畫 2004 U-Healthcare 2009 i-Taiwan 2002 E-Taiwan 2005 M-Taiwan 2011 產業發展會議 以先前e-Taiwan 、M-Taiwan為基礎 ，結合次世代寬頻網路與感知網路，應用在節能永續、智慧便捷、舒適便利、農業休閒、安全防災、醫療照護等六大領域。其中加速辦理智慧醫療照護計畫 :「醫院安全關懷RFID計畫」分項計畫 2018/11/24

台灣歷年IoT相關計畫 2004 U-Healthcare 2009 i-Taiwan 2002 E-Taiwan 2005 M-Taiwan 2011 產業發展會議 智慧聯網（即IoT）為唯一主軸。台灣必須在感測、資安、網路、服務平台等技術端開始專利布局。政府也必須擇定領域，結合民間產業，以政府資訊公開(open data)、公共建設為觸媒，促成兩家以上服務整合廠商。水電油氣交通與物流是優先重點。 2018/11/24

醫院安全關懷RFID計畫 2007、2008年時於署立台中醫院試辦 2009年擴大試辦單位至社區醫院、療養院與醫學中心 https://www.pexels.com/photo/healthy-clinic-doctor-health-42273/ 2018/11/24 https://pixabay.com/en/doctor-medical-medicine-health-563428/

RFID目前現有應用 用藥安全辨識 流程管理追蹤 門禁管理 隔離病患管理 長期照護管理 2018/11/24

RFID目前現有應用 住院照護流程控管、貴重儀器管理。 改善照護流程，提升病患服務滿意度。 門禁管理 用藥安全辨識 流程管理追蹤 隔離病患管理 長期照護管理 住院照護流程控管、貴重儀器管理。 改善照護流程，提升病患服務滿意度。 2018/11/24

RFID目前現有應用 將RFID運用於特殊治療區的門禁管理。即時紀錄，掌握病人及人員進出動態。 用藥安全辨識 流程管理追蹤 門禁管理 隔離病患管理 長期照護管理 將RFID運用於特殊治療區的門禁管理。即時紀錄，掌握病人及人員進出動態。 防止病人進入危險區域，加強病患及員工人身安全。 特殊治療區 : 急診室 加護病房 2018/11/24

RFID目前現有應用 藥包機自動辨識供補管理、藥品圖文輔助辨識。 藥品派送運用RFID核對，提供病人用藥安全服務，以提升醫療品質。 用藥安全辨識 流程管理追蹤 門禁管理 隔離病患管理 長期照護管理 藥包機自動辨識供補管理、藥品圖文輔助辨識。 藥品派送運用RFID核對，提供病人用藥安全服務，以提升醫療品質。 2018/11/24

RFID目前現有應用 運用RFID監控對隔離病房監控定位、整合監視器輔助辨識的自動記錄接觸史，追蹤紀錄與管理。 用藥安全辨識 流程管理追蹤 門禁管理 隔離病患管理 長期照護管理 運用RFID監控對隔離病房監控定位、整合監視器輔助辨識的自動記錄接觸史，追蹤紀錄與管理。 有效管制病人門禁，即時掌握病患活動範圍，預防院內感染及交互感染 2018/11/24

RFID目前現有應用 健康行動醫療照護，運用RFID監控示警達到主動關懷照護。 流程管理追蹤 門禁管理 長期照護管理 隔離病患管理 用藥安全辨識 流程管理追蹤 門禁管理 隔離病患管理 長期照護管理 健康行動醫療照護，運用RFID監控示警達到主動關懷照護。 2018/11/24

RFID研發中應用 輸液管理 數位學習管理 洗腎照護流程 輔助醫師對特殊病 於醫療輸注液應用 患客製化治療管理 如化療針劑的 主動提供住院病人 之多媒體衛教 於醫療輸注液應用 如化療針劑的 調製作業監控 洗腎照護流程 運用RFID於洗腎病患的照護流程 2018/11/24

醫療照護領域的應用 https://pixabay.com/en/diabetes-blood-sugar-diabetic-528678/ 2018/11/24 https://pixabay.com/en/diabetes-blood-sugar-diabetic-528678/

醫療照護領域的應用 醫療設備與藥品的監控管理 醫療設備與藥品防偽 藥物流即時監控 醫療垃圾資訊管理 電子化醫院 病患資訊管理 醫療急救管理 藥品存儲 藥品製劑錯誤偵測 醫療器械與藥品追溯 物聯網即時監控防盜系統 遠端醫療 監護 RFID助老人獨立生活 智慧輪椅 移動醫療 RFID腕帶 GPS定位心臟病人 2018/11/24

醫療照護領域的應用 標籤依附在產品上的身份標識具有唯一性，難以複製，可以起到查詢資訊和防偽的作用。 Example : 醫療設備與藥品的監控管理 醫療設備與藥品防偽 藥物流即時監控 醫療垃圾資訊管理 標籤依附在產品上的身份標識具有唯一性，難以複製，可以起到查詢資訊和防偽的作用。 Example : 把藥品資訊傳送到公共資料庫中，患者或醫院可以將標籤的內容和資料庫中的記錄進行核對，方便地識別假冒藥品。 2018/11/24

醫療照護領域的應用 藥品從科研、生產、流通到使用整個過程中，物聯網標籤(tag)都可進行全方位的監控。 醫療設備與藥品的監控管理 醫療設備與藥品防偽 藥物流即時監控 醫療垃圾資訊管理 藥品從科研、生產、流通到使用整個過程中，物聯網標籤(tag)都可進行全方位的監控。 特別是出廠的時候，在產品自行自動包裝時，安裝在生產線的讀取器可以自動識別每個藥品的資訊，傳輸到資料庫，流通的過程中可以隨時記錄中間資訊，實施全線監控。 2018/11/24

醫療照護領域的應用 通過實現不同醫院、運輸公司的合作，借助物聯網技術建立一個可追蹤的醫療垃圾追蹤系統。 醫療設備與藥品的監控管理 醫療設備與藥品防偽 藥物流即時監控 醫療垃圾資訊管理 通過實現不同醫院、運輸公司的合作，借助物聯網技術建立一個可追蹤的醫療垃圾追蹤系統。 實現對醫療垃圾運送到處理廠的全程跟蹤，避免醫療垃圾的非法處理。 2018/11/24

醫療照護領域的應用 病人的家族病史、各種檢查、治療記錄、藥物過敏等電子健康檔案，可以為醫生制定治療方案提供幫助。 電子化醫院 病患資訊管理 醫療急救管理 藥品存儲 藥品製劑錯誤偵測 醫療器械與藥品追溯 物聯網即時監控防盜系統 病人的家族病史、各種檢查、治療記錄、藥物過敏等電子健康檔案，可以為醫生制定治療方案提供幫助。 醫生和護士可以做到對病患生命徵兆、治療或化療等進行即時資訊監測，進而避免用錯藥、打錯針等現象。 自動提醒護士進行發藥、巡房等工作。 2018/11/24

醫療照護領域的應用 電子化醫院 病患資訊管理 醫療急救管理 藥品存儲 藥品製劑錯誤偵測 醫療器械與藥品追溯 物聯網即時監控防盜系統 無法取得家屬聯繫、危重病患等特殊情況下，借助物聯網技術和檢驗方法，快速進行身份確認，確定其病患資訊，完成入院登記手續，爭取治療的寶貴時間。 救護車中安裝3G視訊設備，病患在運送到醫院的途中，急診室可先瞭解病患的生理狀況，爭取黃金救援時機。 地處偏遠，可採取遠距醫療影像系統進行緊急搶救。 2018/11/24

醫療照護領域的應用 將物連網之RFID技術應用到血袋管理，能夠有效避免條碼容量小的弊端。 實現非接觸式識別，減少血液污染。 電子化醫院 病患資訊管理 醫療急救管理 藥品存儲 藥品製劑錯誤偵測 醫療器械與藥品追溯 物聯網即時監控防盜系統 將物連網之RFID技術應用到血袋管理，能夠有效避免條碼容量小的弊端。 實現非接觸式識別，減少血液污染。 實現多目標識別，提高資料獲取效率。 2018/11/24

醫療照護領域的應用 電子化醫院 病患資訊管理 醫療急救管理 藥品存儲 藥品製劑錯誤偵測 醫療器械與藥品追溯 物聯網即時監控防盜系統 通過在取藥、配藥過程中加入錯誤偵測機制，在處方開立、調劑、護理給藥、病人用藥、藥效追蹤、藥品庫存管理、藥品供應商進貨、保存期限及保存環境條件等環節實現對藥品製劑的資訊化管理。 確認病患使用製劑之種類、記錄病人使用流向及保存批號等，避免用藥疏失，病患用藥安全。 2018/11/24

醫療照護領域的應用 通過醫療資訊和記錄的共用互聯，整合並形成一個發達的綜合醫療網路。 電子化醫院 病患資訊管理 醫療急救管理 藥品存儲 藥品製劑錯誤偵測 醫療器械與藥品追溯 物聯網即時監控防盜系統 通過醫療資訊和記錄的共用互聯，整合並形成一個發達的綜合醫療網路。 一方面經過授權的醫生可以翻查病人的病歷、患史、治療措施和保險明細。患者可以自主選擇醫生、醫院。 另一方面支援鄉鎮、社區醫院在資訊上與中心醫院實現無縫對接，能即時地獲取專家建議、安排轉診等。 2018/11/24

醫療照護領域的應用 通過對醫院醫療設備與病人的即時監控，當病人發出緊急求救信號，可及時進行定位與處理。 電子化醫院 病患資訊管理 醫療急救管理 藥品存儲 藥品製劑錯誤偵測 醫療器械與藥品追溯 物聯網即時監控防盜系統 電子化醫院 病患資訊管理 醫療急救管理 藥品存儲 藥品製劑錯誤偵測 醫療器械與藥品追溯 物聯網即時監控防盜系統 通過對醫院醫療設備與病人的即時監控，當病人發出緊急求救信號，可及時進行定位與處理。 亦可透過即時監控，防止病人私自出走，防止貴重器件毀損或被盜，保護溫度敏感藥品和實驗室樣本。 2018/11/24

醫療照護領域的應用 阿得雷德大學電腦科學家正在領導一個專案開發新的RFID感測器系統，老年人保持獨立生活和安全看護。 遠端醫療 監護 RFID助老人獨立生活 智慧輪椅 移動醫療 RFID腕帶 GPS定位心臟病人 阿得雷德大學電腦科學家正在領導一個專案開發新的RFID感測器系統，老年人保持獨立生活和安全看護。 研究人員採用RFID和感測器技術，自動識別和監測人的活動；能夠確定個人的正常例行維護，並在危險來臨時，及時地提供幫助，在人口老齡化的時代具有巨大的潛在價值。 2018/11/24

醫療照護領域的應用 遠端醫療 監護 RFID助老人獨立生活 智慧輪椅 移動醫療 RFID腕帶 GPS定位心臟病人 智慧輪椅採用一個傾角感測器和一個陀螺儀的組合構成姿態感測器來檢測車體平臺的運行姿態。主要目的是安全、便捷地把用戶送到目的地。 運動過程中，輪椅需要接受使用者的指令並結合環境資訊，啟動自身避障、導航等功能模組。 與移動機器人不同的是，在使用過程中，輪椅與用戶成為一個協同工作的系統。 傾角感測器用來測量輪椅偏離豎直方向的角度，陀螺儀用來測量角速度。 2018/11/24

醫療照護領域的應用 通過監測體溫、心跳等一些生命體徵，為每個客戶建立一個包括該人體重、膽固醇含量、脂肪含量、蛋白質含量等資訊的身體狀況記錄。 遠端醫療 監護 RFID助老人獨立生活 智慧輪椅 移動醫療 RFID腕帶 GPS定位心臟病人 通過監測體溫、心跳等一些生命體徵，為每個客戶建立一個包括該人體重、膽固醇含量、脂肪含量、蛋白質含量等資訊的身體狀況記錄。 即時分析人體健康狀況，並將生理指標資料回饋到社區、護理人或相關醫療單位，即時提供飲食調整、醫療保健的建議，也可以為醫院、研究院提供科研資料。 2018/11/24

醫療照護領域的應用 遠端醫療 監護 RFID助老人獨立生活 智慧輪椅 移動醫療 RFID腕帶 GPS定位心臟病人 建立醫療資料庫，累積病歷資料，並將手機變成個人醫生。未來病人將把自己生病的參數指標透過RFID腕帶輸入進資料庫，資料庫就會自動判定，進行診斷。 Example : 只要收集足夠的病例與相關的治療方案，建立癌症資料庫，也就建立了一個癌症專家的資料庫模型。只要把各項化驗參數輸入這個資料庫中，資料庫就會自動產生治療方案。 未來透過手機軟體存取資料庫資料，一旦生病，手機中的軟體將自動問診進行治療指導。 2018/11/24

醫療照護領域的應用 遠端醫療 監護 RFID助老人獨立生活 智慧輪椅 移動醫療 RFID腕帶 GPS定位心臟病人 每個人都要建立自己的健康資料庫。一位心臟病人，如果建立了數位健康檔案，一旦心率出現異常甚至高危，資料會立即傳回系統，通過GPS定位，我們可以幫助病人立即撥打緊急電話。 2018/11/24

醫療照護應用需克服之問題 2018/11/24

醫療照護應用需克服之問題 大規模網路中節點移動性管理 資料安全性 資料完整性與 資料壓縮 2018/11/24

大規模網路中節點移動性管理 國家 城市 社區 監護系統 當監護系統擴展到 城市甚至全國時 網路規模巨大， 並且節點具有移動性 & 需要合適的網路管理結構 以及節點移動性管理方法 2018/11/24

資料完整性與資料壓縮 兩難問題 資料完整性 資料壓縮 Data Integrity Data Compression 資料完整性與資料壓縮是個兩難的問題。 為節省儲存空間，蒐集到的資料需進行資料壓縮。 但資料壓縮又可能損壞原始資料。 如何取捨是個難題。 資料完整性 Data Integrity 資料壓縮 Data Compression 2018/11/24

資料完整性與資料壓縮 資料完整性 資料壓縮 Data Integrity Data Compression 在資料傳輸過程中，沒有任何第三方，能在未經允許的情況下，竄改資訊的內容而不被發現。 在遠端醫療環境中，傳輸的病患資訊以及儲存於醫療雲伺服器的資料，如果竄改可能影響醫護的判斷。 須利用數位簽章或訊息驗證碼等完整性驗證技術來防禦。 資料完整性 Data Integrity 資料壓縮 Data Compression 2018/11/24

資料完整性與資料壓縮 資料完整性 資料壓縮 Data Integrity Data Compression 節點所採集到的資料量大，但儲存容量小，常採用壓縮演算法來減少資料的存儲與傳輸量。 然而，傳統資料的壓縮演算法成本高不適合感測器節點。 另外，壓縮演算法不能損壞原始資料，否則會造成誤診。 資料完整性 Data Integrity 資料壓縮 Data Compression 2018/11/24

資料安全性 1. 資料機密性 Data Confidentiality 2. 隱私性 Privacy 無線感測器網路節點感測器節點計算能力相當有限，傳統的安全和加密技術都不適用。 需設計一種適合感測器節點的輕量級加解密演算法。 2. 隱私性 Privacy 物聯網在醫療照護的應用中，傳輸的病患資料通常會涉及用戶之隱私。 需利用加密機制確保隱私不外洩。 病人的病歷資料，身體感測器所感測的身理資訊如心跳、體溫等包含個人隱私的資訊。 2018/11/24

結論 隨著科技技術的發展，基於物聯網概念的服務也逐漸在應用醫療照護領域。 全球老齡化人口逐漸攀升， 智慧化醫療照護除了建構智慧化的醫院與社區醫療外，慢性病預防與照護的智慧化個人醫療也成為全球智慧醫療照護發展的新重點。 居家醫療與遠端醫療照護也將是未來的趨勢。相信在不久的未來，以物聯網為基礎的智慧化醫療，將真正實現「醫療照護無所不在」的理想。 2018/11/24

參考文獻 台灣服務業聯盟: http://www.twcsi.org.tw/topic_detail.php?Iid=258 楊惟雯，物聯網技術在智慧醫療的應用 http://nmart.pixnet.net/blog/post/52967930-物聯網技術在智慧醫療的應用 全球IoT應用百花齊放 : http://www.ieatpe.org.tw/magazine/ebook279/b2.pdf 物聯網——發展、全球政策和趨勢 : http://www.iotgogo.com/cms/index.php/info/iot-development/48-iot_in_the_world.html FIND : 歐盟「i2010」政策　描繪歐洲未來五年資通訊發展走向 http://www.find.org.tw/market_info.aspx?n_ID=3368 2018/11/24