2026 AI 創新獎・組別二 智慧照護與居家健康創新
守護燈座|居家跌倒感測與自動通報
緊急按鈕、穿戴裝置、攝影機與毫米波感測器,早已用於跌倒偵測。
在家中長期使用時,偵測能力只是基本條件。長者可能按不到按鈕、忘記配戴;攝影機難以進入私密空間,部分設備還需要施工,也可能在斷電時中斷服務。守護燈座裝在原有燈座上,以無影像感測、備援電力與自動通報逐項降低這五項使用門檻。
市場案例:Nobi 智慧燈照護場域、Vayyar 毫米波照護、中興保全高齡照護服務。
使用障礙資料:高齡者使用穿戴裝置之質性系統性回顧、個人緊急求救系統整合性回顧、高齡者對居家攝影機的隱私態度研究。人口背景:內政部 2025 年高齡者一人戶統計。
一分鐘看懂
按鈕與穿戴裝置都需要長者當下仍能操作。
不用攝影機,也不用重新裝潢或配戴設備。
夜間先引路;疑似跌倒時通知家屬,停電時仍可運作。
從政府、居服與保全體系切入,設備與通報服務一起交付。
利用既有燈座安裝,採無影像感測與停電備援設計,並規劃對接現有值機流程。
問題
有些長者跌倒後無法起身,也未必會主動回報。等待時間拉長,後續風險也可能增加。
資料來源:Hoffman et al., J Am Geriatr Soc (2018);Tinetti et al., JAMA (1993;研究全文);Wild et al., BMJ (1981);48 小時內手術之統合分析。
按鈕、電話與穿戴裝置都需要長者在關鍵時刻採取動作。
因此,居家照護還需要能自行發現事件的通報方式。
跌倒事件可能因傷勢判斷、當下行動能力、對後續照護安排的疑慮或不願增加家人負擔而延後回報。各因素的占比仍須透過使用者研究與場域驗證確認。
本案將「部分長者可能因擔心失去獨居自主而延後回報」列為需求假設,並規劃在試點前蒐集長者、家屬與照護人員的使用需求,不把單一動機視為所有使用者的共同原因。
這項限制影響技術路線:按鈕、自述與穿戴方案都需要不同程度的主動操作。被動環境感測可在使用者未操作裝置時,依事件判定啟動通報流程。
產品同時保留知情同意、資料最小化與退出機制,使安全需求與居住自主能在同一套服務流程中處理。
| 方案 | 家庭場景限制 |
|---|---|
| 穿戴裝置 | 需要持續配戴、充電;洗澡時可能取下,因此浴室場景的覆蓋會受使用習慣影響。 |
| 攝影機方案 | 臥室與浴室涉及高度隱私,蒸氣、遮擋與照明條件也可能影響影像品質。 |
| 緊急按鈕 | 需要使用者在跌倒後仍能觸及並操作;若短暫失去行動能力或意識,通報可能延遲。 |
| 共同課題 | 家庭端仍須處理安裝、長期使用、誤報管理、通知疲勞與跌倒前風險介入等問題。 |
機構端通常具備安裝、操作與採購管理角色,家庭端則較缺乏相同支援,因此自助安裝、遠端驗收與售後服務會直接影響導入成效。以官方統計比較,2022 年機構住宿資源約 11.5 萬床,2025 年高齡一人戶為 118.2 萬,家庭端母體約為十倍(衛福部機構住宿資源;內政部高齡一人戶統計)。
緣起
跌倒風險可以事先提醒,但事件發生時,長者可能已經無法拿手機、按按鈕或呼救。
醫學文獻與官方統計顯示:產品除了提供防跌資訊,也要在長者無法操作裝置時自動通報。
髖部骨折會影響行動、復健與後續照護。台灣髖部骨折發生率在亞洲國家中居高;全國性研究顯示,骨折後一年死亡率為 10.52%(亞洲發生率比較;台灣全國性研究)。
早期研究中,跌倒後在地上躺超過一小時的長者,約半數在六個月內死亡;另一項研究則發現,已因跌倒受傷並接受治療的長者,仍有 72% 沒有向醫師回報(BMJ 長臥研究;JAGS 低報研究)。
事前提醒能降低部分風險;
事件發生後,仍需要一套能自行啟動的通報流程。
因此,本案把需求定得很清楚:取得使用者同意後,由環境感測器持續運作;發現疑似跌倒時,自動啟動確認與通報。
完成安裝與知情同意後,日常感測、跌倒判斷與通報都由系統處理。長者不需要每天充電、配戴或學習新的操作方式。
跌倒與髖部骨折會增加醫療、復健、長照與家庭照顧需求。健保署統計顯示,2014 年髖部骨折接受髖關節置換者,平均每人次醫療申報與骨材合計約 13.9 萬點,後續復健與長照尚未計入(中央健康保險署統計)。本案會在場域試點量測通報時間與使用成效,目前不預估可省下多少醫療或長照支出。
我的專業訓練集中在醫學證據判讀與健康資訊轉譯。工程、照護與法規問題,則交由相應專業人員共同確認。
產品
先取下原本的燈泡,旋入守護燈座,再把燈泡裝回去。目標約十秒完成,不重新佈線,也不改變原本的開燈方式;實際時間將由場域測試確認。
雷達只保留人體位置與動作的資料點,不會拍出人臉或生活畫面。
原有牆壁開關照常使用,長者平時不用操作另一個裝置。
晚上起身時自動亮起暖色引路燈;停電後也能繼續提供低亮度照明。
系統會判斷安裝方向、估計床的位置與檢查感測範圍,減少到府調整。
| 項目 | 規格 |
|---|---|
| 感測 | TI IWRL6432AOP 60GHz 毫米波雷達(57–63.5GHz、2TX/3RX、內建 Cortex-M4F 與硬體加速器)單顆為基線;第二顆只在量產意圖位置的覆蓋實測仍有固定關鍵死角時啟用。主節點保留溫濕度與簡易光感,精密光感、姿態感測及 IR 預留焊盤 |
| 連線 | Nordic nRF52833 BLE 5 mesh,負責連線、OTA、電源監督與致動;雷達 L0 優先由 IWRL6432AOP 自主模式處理。首板預留外部 Flash,A/B OTA 以實際記憶體報告確認 |
| 行動端 | 5V 額定兩線圈照明高浪湧磁保持繼電器(待驗證線圈電源;VIN 與線圈電壓均合格時以 150mA/30ms 起始脈衝驅動,依電源波形、LED 浪湧與壽命實測)、3.3V 原生琥珀夜燈環;940nm IR 改為選配 |
| 電源 | E27 直通取電(AC 100–240V),隔離返馳 5V/3W+3.3V 升降壓+雷達低雜訊 1.8V;市電板與低壓 RF/感測板分開;整機常態目標 ≤2W |
| 備援 | 防呆 LiFePO4 完整電池包,含化學相符保護板、NTC 與防呆接頭;單雷達備援平均功耗目標 ≤0.25W,以 80% 容量或老化電池在 25°C/40°C 實測 ≥12 小時 |
| 機構 | EVT 緊湊版目標直徑 65–70mm、增高 ≤60mm;18650 耐久版允許外殼放大。主殼使用螺絲或焊接,電池門採防脫螺絲 |
| 環境防護 | 共用密封特徵與可擦拭幾何;浴室版以選擇性防潮塗覆、密封件、PTFE 平衡閥及完整組裝 IP44 為目標。疏水鍍膜需水膜與磨耗測試後啟用,抗菌母粒退出基礎 BOM |
| 工作環境 | -10 ~ +60°C、85% RH;燈泡相容範圍 A19/G45/T 型/金屬頸/反射罩 × 10–60W |
| 認證路徑 | NCC(低功率射頻)+BSMI(含電池)→ 出海前 CE(RED/EMC/LVD+EN 18031 資安)→ 日本 TELEC/PSE |
以上為 2026-08-09 架構審查後的現行基線。外形、電池容量、第二顆雷達與浴室製程均設有 EVT 啟用門檻,正式規格以 1:1 包絡 CAD、續航、覆蓋、熱與整機防護測試定案。
本案保留設計迭代紀錄,讓每次修正都能追溯到成本、物理限制或驗證結果。舊方案仍可查閱,但會明確標示為現行基線、EVT 對照或已退役,避免歷史假設被誤認為量產承諾。
| 審查項目 | 早期方案 | 現行處理 | 選擇條件 |
|---|---|---|---|
| 雷達數量 | 三顆 AoP 環形排列,成本表只計一顆 | 單顆基線、雙顆 EVT 對照;三顆退役 | 三種房型出現無法由安裝位置修正的固定死角,才啟用第二顆 |
| 電池與尺寸 | Ø65×55mm 內放 18650 | 緊湊防呆電池包為基線;18650 改為允許放大外殼的耐久版 | 先做 1:1 包絡 CAD;緊湊版老化後續航未達 12 小時才切耐久版 |
| 3.3V 主軌 | 3.2V LiFePO4 後接降壓轉換器 | 改用升降壓,覆蓋完整電池電壓 | 最低電池電壓與雷達/夜燈脈衝負載下不得重啟 |
| 充電 | 曾採 BQ25185+150–250mA | BQ25185 退出首板定案;優先以 BQ25186 EVM 驗證 12h 計時及禁充互鎖 | 完整充電、復位安全、40°C 溫升與斷電測試通過才投板;P0 外接 UPS 不變 |
| 電池保護 | S-8261 系 | 改為 LiFePO4 專用完整保護板/電池包 | 供應商須提供正確化學門檻、NTC、運輸與安全文件 |
| 繼電器與夜燈 | 一般 16A 磁保持+H 橋;5V 兩顆 LED 串聯 | 照明高浪湧繼電器+相符驅動;3.3V 原生 LED 支路 | 最大 LED 燈泡浪湧、快速通斷及最低電池電壓實測 |
| 通訊與閘道 | 10Hz 特徵持續上傳、每秒心跳、Linux 閘道固定 | 事件優先、協商心跳;疑似事件才傳 4 秒特徵窗;Linux 試點後評估 MCU 閘道 | 多節點事件延遲、封包成功率及 OTA/加密需求達標 |
| 認證樣機 | RTV 翻模件送正式認證 | RTV 只作外觀裝配;正式驗證使用指定樹脂的射出件 | 量產壁厚、密封、材料與組裝方式均具有代表性 |
完整決策紀錄另列每項成本增減、責任文件與設計凍結前的六個關卡;EVT 完成後會用實測數據更新,不回頭覆蓋歷史版本。
閘道是常電裝置(插座供電),同時也是全屋的推論、學習與通報中樞。原始資料在這裡停止,事件在這裡產生。
| 項目 | 選型 | 理由 |
|---|---|---|
| 運算 | 試點採 Arm Cortex-A/Linux;PVT 並行評估 MCU 級閘道 | Linux 有利於早期模型與服務迭代;節點改為事件優先後,若 MCU 能負擔佇列、加密、OTA 與 L2 摘要,即轉為量產成本下降方案 |
| 模組化策略 | 試點 SoM → MCU 成本下降板/必要時保留 Linux | 以功能與場域數據決定運算等級,避免每戶長期承擔未使用的 Linux 成本 |
| 儲存 | 台系記憶體與嵌入式儲存 | 事件級資料量小,容量綽綽有餘 |
| Wi-Fi/藍牙 | 日系預認證模組 | 模組級預認證可省下數月與數十萬的射頻認證成本——這是新創的正確取捨 |
| 行動網路 | 歐系 Cat-1 模組(u-blox/Telit 級) | 事件通報所需頻寬極小,Cat-1 已足夠且模組價低於 Cat-4;全球頻段版使台歐日共用同一硬體;家庭 Wi-Fi 版直接不貼件 |
| 備援 | 依閘道耗電與 4G 峰值另設計電池/電源 | 斷電通報續航 ≥4 小時(較節點短,因全屋斷電時 4G 通報一次即完成任務);節點電源不能直接套用到閘道,須另驗證負載與備援 |
| 連線切換 | 關鍵事件於 Wi-Fi 失效 5–10 秒內改走 4G,或雙路送出 | 通報承諾為 30 秒,不能等待 60 秒 watchdog 才切換 |
| 系統軟體 | 原型 Debian;Linux 量產版採 Yocto;MCU 版重用事件 schema 與 OTA 介面 | 協定先固定,使試點軟體與成本下降方案能並行驗證 |
Linux 試點閘道含行動網路模組約 US$36–44(萬台量級);MCU 級量產目標約 US$24–34,仍須以 PVT 功能測試及正式詢價確認。家庭 Wi-Fi 版不貼 4G,可再減 US$10–14。
現行展示原型先以單人、頂裝環境驗證。安裝高度、地板與測試區由製作者確認;自動辨識房間的功能分階段開發,尚未完成的項目不列入原型成果。
| 時點 | 自動完成 | 方法 |
|---|---|---|
| P0 安裝 | 確認高度、朝向、地板與測試區 | MR60FDA2 單人水平朝下,依 2.2–3.0m 頂裝條件測試並保留紀錄 |
| P1 安裝 | 單雷達覆蓋走測 | IMU 預留不貼;依安裝方向與實測覆蓋圖確認可用區域,不以最強反射直接認定地板 |
| 後續研究 | 床區輔助標定 | 先由使用者確認;首夜自動學習須另驗證低矮床、多人與遮蔽 |
| 後續研究 | 房型、動線與覆蓋信心圖 | 多房型資料驗證前不承諾固定完成時間;壁掛、檯燈與多人另行測試 |
| Phase 2 | 個人化基線 | 具備有效活動摘要與資料品質指標後才啟用,P0 不展示健康趨勢推論 |
現行基線採單雷達,覆蓋範圍由實測決定,不承諾 360° 或任意旋入停角都不影響性能。先調整位置與雷達窗;仍有固定關鍵盲區時,才評估第二顆雷達。加速度計只能判斷重力方向,無法取得水平停角。
由上而下的堆疊順序,每一層的位置都由物理約束決定:
| 約束 | 設計值 |
|---|---|
| 外形 | EVT-A 緊湊版目標直徑 65–70mm、增高 ≤60mm;EVT-B 18650 耐久版允許直徑 75–80mm 或增高 ≥65mm |
| 天線窗 | 未填充阻燃 PC、無咬花、無金屬漆;厚度以 0.8/1.0/1.2/1.5mm RF coupon、斜入射與水膜測試定案 |
| 通氣/排水 | 特徵須對 E27 任意停角保持有效,避免把「側壁下緣」寫成固定方向 |
| 燒錄/維修 | 量產以鎖定除錯與可追溯維修流程取代永久熔斷;外部 Flash 焊盤預留 |
| 安規間距 | 市電與 SELV 分板,爬電、間隙、開槽與電池艙隔離依最終產品分類、材料組別及使用環境查表確認 |
早期 Ø65×55mm 與 18650 的組合無法由概念剖面證明可裝配,因此停止鎖定單一尺寸。EVT 先完成 1:1 包絡 CAD,再以燈罩相容、12 小時續航、彎矩、安規間距與組裝工具空間共同凍結外形。
全功能雷達優先配置在高風險空間,其餘空間以低成本節點覆蓋:
| 單元 | 數量/戶 | 角色 |
|---|---|---|
| 主守護轉接座 | 1–2 | 臥室床頭、浴室:雷達點雲——跌倒分類、步態與起身指標、睡眠呼吸;含電池備援與完整環境防護 |
| 引路轉接座 | 1–3 | 走廊、客廳:低成本存在感測+夜燈引路+作息軌跡(BOM 約主節點三分之一) |
| AI 閘道 | 1 | 常電、插座供電:邊緣推論、個人化學習、Wi-Fi/4G 對外通報 |
走廊可以採用低成本感測器,因為使用情境以短暫移動為主;人很少在走廊靜坐半小時,低成本感測器難以偵測靜止者的弱點在此影響有限。跌倒高風險的臥室與浴室則配置點雲雷達。
| 項目 | 引路節點的設計 | 理由 |
|---|---|---|
| 感測 | 被動紅外線+菲涅耳透鏡為基線;單通道 24GHz 只在熱氣流、遮蔽或靜止存在需求未達標時啟用 | 先用 14 日走廊 A/B 測試決定,避免所有引路節點承擔雷達成本 |
| 電池 | 縮減容量,機構常電版可移除 | 失效影響限於照明,跌倒感知仍由主節點負責——風險等級低,備援等級隨之調降 |
| 外殼 | 與主節點共用同一組模具,材料可降階(無天線窗介電要求) | 省下整組第二套模具 |
| 保留 | 相同主控平台、夜燈環、繼電器、市電偵測與簡易光感;溫濕度預留 DNP | 一套韌體兩種產品;未證明走廊濕度資料價值前,不增加 SHT40 與校正成本 |
選擇環境感測的理由包括:日常運作不依賴持續配戴與充電、可涵蓋使用者可能取下穿戴裝置的浴室情境,且不需在身上增加可辨識的照護設備。實際接受度與使用持續性仍須透過家庭情境研究及場域試點比較。
①熱管理:將 LED 驅動器、雷達與電池集中在密閉燈殼,會增加散熱與元件壽命風險;轉接座可讓 LED 熱源留在可更換燈泡。②壽命解耦:燈泡與感測電子元件的使用年限不同,分離設計可避免燈泡故障時更換整組裝置。③歐盟電池法規:第 11 條的可拆卸、可更換要求自 2027 年 2 月 18 日起適用,密封燈泡形態較難符合。④使用者選擇:保留原有燈泡,使用者可依需求選擇色溫與亮度。
天花板燈座可提供俯視角度並減少部分家具遮擋;床頭燈若使用 E27,也能提供較接近床側的感測位置。布質燈罩對 60GHz 訊號的實際影響、不同燈座位置的覆蓋範圍與老屋適用性,均列入 EVT 測試項目。
P1 規劃以內建電池與琥珀夜燈提供備援感測及低照度照明;P0 展示先使用外接合格 USB UPS。實際可用功能取決於供電、感測器、閘道及通訊狀態,仍須分別測試。
停電時若缺乏固定式照明,行動不便者可能需要摸黑尋找手電筒或手機。本案因此把斷電偵測、自動夜燈與備援通報列為同一套備援功能,效益將以斷電情境測試驗證。
| 備援功能規劃 | 條件與驗證需求 |
|---|---|
| 自動點亮暖光照明 | 規劃由市電偵測觸發;整機備援 ≥12 小時為待測目標,須把夜燈亮度、點亮時間與感測負載一起納入實測 |
| 本地感測與基本告警 | P1 規劃由備援電源維持;有人的時候保留追蹤取樣,確認空場後才可降頻。供電、感測及續航仍待實測 |
| 對外通報備援 | P1 規劃 4G 路徑,須有閘道備援供電、可用行動網路與已建置的通知服務;任一環節失效仍可能送達失敗,不能宣稱已通知家屬 |
| 災後人口狀態掌握 | 災後初期可依獨居戶近期活動狀態協助安排訪視順序;此用途涉及權限、告知與資料治理,須另行設計 |
若縣市部署至數千戶,系統可形成分散式應急照明與通報節點。是否納入災防或社福醫療整備,仍須由主管機關依資料治理、通訊備援與應變流程評估。
誠實界定:本產品具備緊急照明之實質功能,但目前並未取得緊急照明燈具之法規認證(照度與配光需另行設計與檢測)。若公部門採購有此需求,可評估將照度規格納入設計並取得相關認證,列為產品發展選項。
主節點共用密封結構與電子平台;防潮塗覆、完整密封與疏水製程是否全數標配,將由浴室裝機比例、水膜 A/B 測試與正式報價決定。若統一強化的每台增量低於雙 SKU 的庫存、認證與安裝辨識成本,就採單一浴室強化版;反之採一般高濕版與浴室版分級。
| 威脅 | 對策 |
|---|---|
| 蒸氣與濕度循環 | 浴室版採選擇性防潮塗覆;連接器、測試點、雷達窗與維修區建立遮蔽規範 |
| 密閉殼體的「呼吸效應」 | 熱循環使殼內氣壓漲縮,會把濕氣從任何縫隙抽入並在內部結露。持續增加密封程度仍無法解決,需加裝 PTFE 平衡透氣閥(透氣不透水)主動等化氣壓 |
| 噴濺與凝結水 | 殼體接合面矽膠墊圈、電池門密封圈+防脫螺絲、接點鍍鎳;以含 E27 介面與相容燈泡的完整組裝狀態驗證 IP44 目標 |
| 發霉 | 採無深溝槽、低紋理與圓角等可擦拭幾何;銀離子抗菌母粒退出基礎 BOM,避免額外材料宣稱與供應波動 |
| 清潔劑 | 殼料選型須驗證常見含氯浴廁清潔劑之擦拭相容性 |
60GHz 訊號會受到液態水影響;蒸氣本身影響較小,但凝結在天線窗表面的水膜可能衰減訊號。浴室測試因此須涵蓋淋浴後高濕度與表面凝結情境,並採取以下四層對策:
維護設計原則:核心用戶不可被要求爬梯維護——防跌倒裝置不得自己製造跌倒風險。目標擦拭頻率 ≤1–2 次/年,併入年度巡檢。重蒸氣場域(機構、日本市場)預留壓電式超音波自清潔升級選項(無運動件、無噪音)。
技術
感測器先讀取房內的動作與環境變化,系統再依情況採取動作:晚上離床就亮燈,疑似跌倒就通報,溫度過高時可通知家屬,停電時則切換到備援電力。
| 層 | 內容 | 為何如此設計 |
|---|---|---|
| L0 固定安全規則 每個燈座內 | 離床就亮燈;停電就切換備援;倒地姿勢持續 30 秒就告警 | 規則清楚且可以逐項測試。AI 暫時無法判斷時,基本安全功能仍會運作。 |
| L1 動作辨識 家中閘道 | 分辨跌倒、坐下、蹲下、彎腰、寵物與物品掉落 | 先排除日常動作,減少不必要的通知。 |
| L2 個人日常基準 家中閘道 | 觀察走路速度、起身時間、夜間如廁與日常作息的變化 | 和使用者自己的日常狀況相比,較不容易受到個體差異影響。 |
FMCW chirp → Range FFT → Doppler FFT → CFAR 目標偵測 → 到達角估計 → 點雲(x, y, z, 徑向速度, SNR)→ 靜態雜波濾除(家具與牆面不進追蹤)→ DBSCAN 群聚 → 卡爾曼群追蹤器 → 每目標特徵幀(質心、速度向量、包絡高度、點數、都卜勒頻譜摘要)。
| 參數 | 設計值 | 依據 |
|---|---|---|
| 頻段/帶寬 | 57–63.5GHz,chirp 帶寬 4GHz | 理論距離解析度 c/2B ≈ 3.75cm;姿態辨識能力仍以房型、遮蔽與人體動作資料實測 |
| 幀率 | 追蹤 10Hz/存在 2Hz | P1 的取樣起點;能否區分動作、保留靜止人體的存在判定,須以實際資料驗證 |
| 省電切換 | 確認空場後才降頻 | 空場判定須先通過驗證;連續空場 30 秒且沒有待處理事件或資料窗,才可降至 2Hz。有人、失追或狀態未知時要求 10Hz;整機備援平均 ≤0.25W 仍是待測目標 |
雷達組態以設定檔管理並隨韌體版本控管——調校即改檔,不改程式。點雲到追蹤全段於雷達晶片內建的 M4F 核心完成,原始訊號不離開節點。
倒地偵測狀態機(節點端,不經任何機器學習模型):
| 現態 | 條件 | 次態 | 動作 |
|---|---|---|---|
| MONITOR/開機 | 地板參考與目標有效,h<0.4m;不要求先快速下降 | LOW_POSTURE | 啟動 30 秒連續低姿態計時、夜燈提示 |
| LOW_POSTURE | 有效低姿態連續 30 秒,取樣間隔不超過 1 秒 | ALERT | L0 告警;L1 缺資料或低信心不能取消 |
| LOW_POSTURE | 高度恢復至 ≥0.4m | MONITOR | 重設連續計時;已發告警保留至人工處置 |
| 監測/低姿態 | 遮蔽、失追、地板未校正或資料間隔超過 1 秒 | SENSOR_UNCERTAIN | 不將缺資料判為安全;持續 2 秒回報感測降級,恢復後重新計時 |
這些是 P1 自研規則的起始門檻,須測試緩慢滑落、開機已倒地、蹲下、低矮座椅與追蹤中斷。P0 若原廠介面無有效高度,只展示原廠跌倒事件與 HELP 通報;規則回放會另外標示,不能算作雷達實測。靜止人體也須保留有效追蹤。
| 現態 | 條件 | 次態 | 動作 |
|---|---|---|---|
| 空床 | 目標進入床區持續 >5 秒 | 佔用 | 記錄入床時刻 |
| 佔用 | 目標離開床區持續 >3 秒 | 離床 | 環境光低於閾值時點亮動線夜燈,並送出離床事件 |
| 離床 | 目標返回床區 >5 秒 | 佔用 | 夜燈延遲 30 秒後淡出 |
| 離床 | 無目標持續 >10 分鐘 | 不在場 | 通知閘道;若落在 22:00–06:00 則記為夜間作息事件 |
| 現態 | 條件 | 次態 | 動作 |
|---|---|---|---|
| 市電 | 5V_ISO/VIN input-good 消失並去抖 >100 毫秒 | 備援 | 幀率依佔用與事件狀態決定,不強制降頻;夜燈限亮度、上報斷電事件 |
| 備援 | 電量低於 15% | 臨界 | 事件即時送出,經確認後心跳改為每 120 秒 |
| 備援/臨界 | 市電恢復 >5 秒 | 市電 | 回復常態、補傳離線期間佇列、於溫度許可時恢復充電 |
正常/備援/臨界心跳為 30/60/120 秒;閘道離線門檻為兩倍已確認週期加 30 秒,即 90/150/270 秒。延長週期須收到閘道確認,遺失確認時仍用舊週期。規則回放測試與實機驗收分開記錄。
P1 規劃用高度、垂直速度、身體包絡、座標、點數及訊號品質,分析事件前後各 2 秒的動作,預計每秒 10 幀、共 40 幀。從低頻升頻後,需先累積 2 秒有效資料;暖機期間的事件可能缺少前史。缺幀、失追、混軌或校正失效時,顯示「L1 無法判定」,不補零或複製資料湊數,基本告警照常處理。
目前 v1 契約仍要求理想等距時間戳,實機抖動、時間對齊與模型尚待驗證。時間戳不符合規格就不送入 L1,晚到資料只供事後分析;不等待 AI 收完資料才處理 FALL、HELP 或 L0。微都卜勒與高度直方圖尚未納入 v1。
模型仍在研究階段。候選方案以小型時序模型為主,將比較判讀效果、延遲與閘道成本,再決定實際部署方式。
以下門檻與動作都是 P1 候選方案。未驗證的 L1 只記錄分析結果,不操作通知或夜燈;模型分數也不能直接當成跌倒機率。原廠 FALL、手動 HELP 與 L0 基本告警各自處理,不等待模型分級。
| 模型分數(待驗證) | 候選處理方式 |
|---|---|
| <0.5/無法推論 | 記錄分數或無法判讀的原因,不據此判定安全;基本告警照常處理 |
| 0.5≤分數<0.7 | 研究記錄與夜燈提示;30 秒內符合站立確認條件時,只標記候選事件結束,不關閉已發告警 |
| 0.7≤分數≤0.9 | 研究家屬 App 通知;節點語音詢問另列第二階段,不視為現有功能 |
| >0.9 | 驗證並核准後才可啟動通報流程;不能取代或取消 FALL、HELP、L0 |
規劃讓家屬標記疑似誤報,交由人員複核;標記本身不代表已結案,也不會自動建立告警白名單。額外研究資料匯出需取得明確同意。後續模型須通過獨立測試與回歸比較,才能評估是否更新;回饋能否降低誤報率,仍取決於資料品質與實測結果。
| 指標 | 抽取方式 | 臨床對應 |
|---|---|---|
| 步態速度 | 走廊區軌跡速度中位數(週滾動) | 跌倒風險與衰弱指標(臨床閾值約 0.8–1.0 m/s) |
| 起身耗時 | 床/椅區「坐→站」轉移時長分佈 | 起立行走測試(TUG)之連續化 |
| 夜間如廁次數 | 22:00–06:00 離床次數 | 泌尿道感染、攝護腺問題、睡眠品質訊號 |
| 活動節律 | 各區佔用時長的日模式向量 | 憂鬱、急性病、作息劇變 |
| 睡眠呼吸節律 | 床頭節點呼吸率序列 | 呼吸道疾病與睡眠品質線索 |
演算法:每個指標建立個人滾動基線(中位數+MAD 穩健統計,收斂期 14–21 天),異常偵測雙路並行——CUSUM 捕捉漸變趨勢(例如步速三週內變慢 15%),z-score 捕捉突變(例如今天完全沒下床)。
個人化發生在統計層與閾值層,不改動模型權重——可解釋、可回溯、閘道不需執行訓練。這是刻意的工程保守主義:照護系統的每一個判斷都要能對家屬說明理由。
以下是 P1 的服務設計目標,尚無實測服務水準(SLA)。P0 先驗證原廠 FALL、手動 HELP、本地提示與已接通的通知管道;App、值機服務與 4G 備援仍待建置。基本告警直接進入通報流程,不等待 AI 收窗或判讀。
| 時點 | 動作 |
|---|---|
| 事件產生時 | FALL/HELP/L0 啟動基本告警;P1 目標為事件產生後 ≤30 秒送達家屬 App 與值機端 |
| 事件後 3 分鐘 | 若仍無人接受處理,通知第二聯絡人 |
| 事件後 6 分鐘 | 若仍無人接受處理,由值機主動介入;必要時由人員依處置流程聯繫 119 |
日後驗證通過並核准的 L1 高分事件,才可沿用上述流程;中分事件則先通知 App,事件後 5 分鐘未有人接手時通知第二聯絡人,事件後 8 分鐘由值機介入。其間若有 FALL/HELP/L0,基本告警立即另行處理。以上時間都是待驗證目標,不能取代現場人員對緊急情況的立即處置。
| 狀態 | 代表什麼 | 接下來怎麼處理 |
|---|---|---|
| 訊息送達(傳輸 ACK) | 只證明對應接收端收到訊息;閘道或伺服器收到,不代表家屬已收到或接手 | 保留告警與升級計時 |
| 有人接受處理 | 人員明確表示接手 | 停止自動升級,保留未結案提醒 |
| 填寫處置結果 | 人員確認處置並留下紀錄 | 才可正式結案;姿態恢復或低分結果不會自動結案 |
未取得對應接收端的送達證據,不顯示「已通知家屬」。網路或閘道失效時,保留仍有供電且能運作的本地提示,記錄送達失敗。補傳保留原事件時間,重送或切換網路不重新起算延遲,也不能把晚到資料顯示成即時通知。
通知次數上限、安靜時段與白名單,只能用於非基本告警。FALL、HELP、L0 不受這些限制;相同事件的重複封包可以去重,新的告警事件仍須處理。
左圖呈現待建置的接手與回饋介面;「回報疑似誤報」供人工複核,不直接撤銷告警。右圖是尚未啟用的 Phase 2 趨勢規劃,需先取得有效活動摘要。未收到告警不代表人員安全;缺測與裝置失聯也須顯示,示意數字不能作為健康判斷。
| 任務 | 優先級 | 觸發 | 職責 |
|---|---|---|---|
| radar_io | 高 | 中斷 | 接收雷達目標幀,餵入 L0 與特徵佇列 |
| rules_l0 | 高 | 事件驅動 | 三張狀態機(床區佔用/倒地兜底/電源模式),觸發本地行動 |
| power_mgr | 高 | ADC/GPIO | 市電偵測、電池電量、模式切換 |
| mesh_comm | 中 | 佇列 | 事件優先、重送與去重;30/60/120 秒協商心跳;疑似事件 4 秒特徵窗分塊傳送 |
| actuator | 中 | 事件 | 夜燈 PWM 淡入淡出、紅外線載波、繼電器脈衝 |
| sensors | 低 | 30 秒輪詢 | 讀取實際貼裝的溫濕度與光感;不依賴未貼 IMU |
| ota | 低 | 觸發 | 簽章驗證;SPI NOR swap/A/B 依記憶體與斷電測試放行 |
即時作業系統採 Zephyr(連線晶片原廠主推、mesh 協定棧原生、記憶體足跡小)。看門狗 8 秒;記憶體預算:mesh 棧 ≤48KB RAM、應用 ≤40KB、保留 ≥40KB。
試點閘道採容器化 Linux:訊息代理|資料接收|L1 推論|L2 每日批次|事件狀態機|上行|OTA 管理|連線健康監測。關鍵事件於 Wi-Fi 失效 5–10 秒內改走 4G,或雙路送出。節點完成事件端處理後,PVT 另以 MCU 級閘道驗證佇列、加密、OTA 與摘要運算,作為量產成本下降路線。
| 鏈路 | 協定 | 內容 | 頻寬 |
|---|---|---|---|
| 節點 → 閘道 | BLE mesh,CBOR | gs-icd-2 事件、協商心跳及 feature-window-v1 疑似事件特徵窗;常態不全程串流 | 每窗 CBOR 目標 ≤1280B;分段、加密及重送另以多節點壓測確認 |
| 閘道 → 雲 | MQTT over TLS 1.3 | 事件(版本化 JSON schema)+趨勢摘要+健康遙測 | <1 MB/戶/日 |
| 閘道本地 | 事件窗 | 前後共 4 秒片段,最長 7 日自動覆寫;可選不留存。缺窗、過期或混軌不產生正常判定 | — |
| 雲 → 閘道 | 簽章 OTA 包 | 韌體+模型(更新儲存方案待驗證,金絲雀分批) | — |
v1 特徵欄位:相對事件時間、三維座標、垂直速度、包絡高度、點數、訊號品質與有效旗標;事件包含版本、開機識別、事件編號與狀態。原始點雲留在節點,事件窗留在閘道;雲端只接收事件、健康遙測與經同意的聚合摘要。Phase 2 趨勢另需活動摘要介面,PIR 節點不提供步速或呼吸。
上行採 QoS1 並保留 72 小時本地佇列,斷網恢復後補傳;週趨勢僅含聚合統計,不含逐筆軌跡。
| 階段 | 作法 |
|---|---|
| 資料採集 | 腳本化標準跌倒腳本(假人+著護具真人)× 日常活動動作庫(坐、蹲、彎腰、掃地、寵物)× 3 種房型;自建標注工具(特徵幀回放);並評估公開雷達跌倒資料集作為預訓練 |
| 訓練 | 離線訓練後轉換為 INT8 量化格式;資料集版本控管;誤報樣本以 hard negative 增量納入 |
| 驗證 | 每版模型跑固定回歸集,偵測率與誤報率不倒退才可發佈 |
| 部署 | 簽章模型包 OTA,金絲雀先發 5% 戶,遙測比對後全量 |
| 監控 | 每戶誤報率、信心分佈漂移、L0 兜底觸發率(其上升即為 L1 漏報的警訊) |
| 項目 | 選型 | 理由 |
|---|---|---|
| 節點作業系統 | Zephyr RTOS | 連線晶片原廠主推、mesh 棧原生、記憶體足跡小 |
| 雷達韌體 | 原廠 SDK 與參考實作 | 片上追蹤器與跌倒偵測參考實作現成,站在原廠肩膀上 |
| 閘道系統 | 原型 Debian → 量產 Yocto | 原型速度與量產可控性分階段取捨 |
| 推論引擎 | ONNX Runtime/TFLite(INT8) | 無 GPU 依賴、模型格式與訓練框架解耦 |
| 訊息匯流 | MQTT(Mosquitto) | 輕量、生態成熟、值機平台可直接訂閱 |
| 雲端 | 台灣區域雲+時序資料庫 | 個資落地台灣為政府標案常見要求 |
隱私
臥室與浴室需要更嚴格的隱私設計。本案從感測器、資料處理到使用規則,都限制能收集與傳出的內容。
硬體沒有攝影機,因此不會拍攝影像。
雷達產生的是少量位置與動作資料點,仍會進一步評估資料被重建或誤用的風險。
原始資料留在燈座與家中閘道;雲端只接收需要通報的事件與彙整後趨勢。
只辨識照護需要的安全事件。其他行為不分類、不標記,也不保留。
毫米波雷達不蒐集影像,但作息與活動模式仍屬敏感資料,例如睡眠時間與夜間離床頻率。因此設有第三層防線:
| 資料 | 系統的處理 |
|---|---|
| 跌倒、離床、求救 | 計算並上傳(安全必需) |
| 步態、如廁次數、睡眠節律 | 於閘道計算,僅上傳聚合趨勢(週報級,非逐筆) |
| 身分識別(步態 re-ID) | 不實作——系統永遠只知道「有人」,不知道「是誰」;訪客不建檔 |
| 床上共處情境 | 僅作在地情境判斷(例如有照顧者在場則降級通報),不記錄、不上傳、不留存 |
| 安全無關的行為分類 | 不實作——分類器只有安全相關類別,沒有「行為監視」類別 |
| 浴室節點 | 僅事件模式:只輸出預先定義的安全事件,不上傳日常活動趨勢 |
分類器僅建立服務所需的事件類別,
未列入的行為不進行辨識與標記。
使用者控制:App 內「資料收支頁」讓長輩與家屬隨時查看今天傳出去了什麼(通常是零到兩筆事件)、隱私時段設定、第二階段麥克風附實體開關直接切斷電源、退訂即遠端抹除並提供資料刪除證明。
使用者本人知情並同意是安裝前提。口語說明用於協助理解,仍須搭配完整書面告知與可撤回機制:
「媽,幫你換了個智慧燈座——晚上起床它會自動亮燈,你要是跌倒它會通知我。」
這段說明以使用目的與實際功能為主,減少不必要的技術術語。接受度尚未有實測數據,將透過家庭情境測試比較不同說明版本。
隱私設計核心為知情同意與低標籤感。使用者須了解並同意產品用途;外觀避免不必要的醫療化識別。同意流程納入安裝 App,提供口語說明、書面內容與可撤回選項。
失智症患者由監護人或家屬代為同意,為照護倫理的標準做法,適用範圍明確限定於認知障礙個案。
「刻意不做」清單限制的是監控資料,模型所需的事件學習訊號仍可在取得同意後保留。訓練價值主要來自有結果標注的安全事件,例如「跌倒事件是否成立」「這次告警是否正確」「步態變化後是否發生跌倒」;未標注的行為原始資料不預設上傳。以下列出規劃保留的資料類型:
| 保留 | 放棄 |
|---|---|
| 跌倒事件特徵幀+家屬確認的誤報標注(用於 L1 模型回歸測試) | 步態身分識別 |
| 步態、起身、如廁、睡眠——於閘道全量計算(政策僅限制「出戶與留存」,閘道端仍可完整計算) | 安全無關的行為分類 |
| 全機隊的模型改良(事件特徵經同意上傳 → 訓練 → OTA 回推) | 共處記錄、浴室趨勢 |
「刻意不做」清單是目前的預設值。具臨床或照護價值的擴充——例如居服照顧計畫所需的日常生活活動(ADL)能力評估——可透過 opt-in 模組開放:個案與家屬明示同意、用途綁定、資料收支頁全程可見、可隨時撤回。
資料蒐集以服務必要性與明確同意為限,
每項資料均須對應具體用途與保存期限。
對政府、保險與歐盟買家而言,手握可監控資料池的供應商會增加採購風險。克制的資料政策能換來准入資格——每一筆資料都有合法出生證明。
| 層 | 設計 |
|---|---|
| 裝置 | Secure boot、韌體簽章 OTA(A/B 雙分區、自檢失敗自動回滾)、產線金鑰注入(每機唯一)、無預設密碼、除錯介面產線熔斷 |
| 傳輸 | TLS 1.3+憑證綁定;BLE mesh 應用層加密 |
| 雲端 | 僅事件與趨勢摘要上雲(資料最小化)、原始資料保存於閘道且可一鍵清除、存取稽核日誌;雲端選用台灣區域(個資落地為 B2G 標案常見要求) |
| 制度 | 送測台灣物聯網資安標章;個資保護法告知同意內建於安裝流程;個資影響評估(DPIA)摘要隨標案文件提交 |
歐盟對應:GDPR 隱私設計原則(第 25 條)之資料最小化與預設隱私;產品的最終功能與宣稱會依《人工智慧法》重新確認風險分類;RED 資安授權規章與《網路韌性法》(CRA)所涉及的資安、軟體物料清單與漏洞通報要求,已納入設計與開發流程。
驗證
複審會演示五項功能。每一項都有明確的通過條件;上場前,內部測試需連續執行十次並通過至少九次。
| 任務 | 演示方式 | 成功判準 |
|---|---|---|
| 離床→暖光引路 | 演示者上床/離床 | 離床判定 ≤3 秒、燈亮 ≤1.5 秒 |
| 跌倒分類與誤報抑制 | 依序執行快速坐下、蹲下撿物、模擬跌倒 | 前兩者不告警、後者告警 |
| 分級通報鏈 | 跌倒確認後現場手機接收 | 事件→推播 ≤30 秒 |
| 環境風險介入 | 加熱溫度感測器模擬熱傷害風險 | 自動發射紅外線啟動空調並推播 |
| 斷電備援 | 現場切斷電源 | 感測與夜燈持續、告警照發 |
個人化步態基線需三週以上縱向資料,屬育成期場域試點目標,不列入現場任務承諾;結果將以實際資料呈現,不以模擬曲線作為驗證結果。
| 指標 | 目標值 | 量測方法 |
|---|---|---|
| 跌倒偵測率 | EVT ≥95% → DVT ≥98% | 標準化跌倒腳本(前倒/側倒/滑坐/由床跌落各 25 次,假人+真人護具)於 3 種房型 |
| 誤報率 | EVT ≤1 次/戶/週 → DVT ≤0.5 | 連續 14 日實居環境記錄,干擾源清單全開 |
| 離床偵測延遲 | ≤3 秒 | 高速攝影對時 ×50 次 |
| 夜燈點亮延遲 | ≤1.5 秒 | 端到端計時 ×50 次 |
| 通報鏈延遲 | ≤30 秒 | 斷 Wi-Fi/斷市電情境各 ×20 次(含 4G 備援路徑) |
| 備援續航 | ≥12 小時 | 恆溫箱 25°C/40°C 各實測至截止電壓 |
| 安裝校正 | P0 先人工確認頂裝條件;P1 單雷達走測;自動學習為研究項目 | 壁掛/檯燈/多人另測,不以單一示範房間代表全部適用情境 |
工程數值均標注為目標值,EVT 實測後改列實際數據;未完成量測的項目不標示為驗證結果。
| 類別 | 項目 |
|---|---|
| 燈泡相容 | A19/G45/T 型/金屬頸/反射罩/短玻璃罩 × 10–60W,各測雷達視野遮蔽圖與熱耦合 |
| 浴室專項 | IPX4 噴濺(IEC 60529)、循環濕熱含結露(IEC 60068-2-30)、蒸氣室三態偵測率(乾燥/水珠/水膜)、浴廁清潔劑擦拭相容、防霉性能 |
| 干擾 | 多人場景、寵物(貓/犬體型模擬)、電扇與冷氣氣流、鄰居 60GHz 設備共存 |
| 電氣 | 突波(IEC 61000-4-5 2kV)、電壓驟降、開關快速通斷 1000 次、繼電器壽命 10 萬次 |
| 機構 | 1m 跌落(包裝)、燈座扭力安裝 500 次、高溫下殼體變形 |
浴室測試涵蓋高濕度、蒸氣、表面凝結與濕地板情境。攝影機可能受起霧影響,被動紅外線也可能受熱氣團干擾;60GHz 雷達不受可見光影響,但天線窗水膜可能衰減訊號。對策包括疏水鍍膜、窗面向下傾角、廢熱導引與回波品質自我診斷,效果須以測試數據確認。
| 失效模式 | 嚴重度 | 對策 |
|---|---|---|
| 漏報跌倒 | 極高 | L0 規則兜底強制告警+定期自檢心跳+據實標示「輔助非替代照護」 |
| 誤報頻繁 | 高 | 人工複核與版本回歸比較;L1 先做旁路分析,通知限頻及白名單不得抑制 FALL/HELP/L0 |
| 電池熱失控 | 極高 | 磷酸鐵鋰化學+獨立保護 IC(雙層防護)+低於 0°C/高於 45°C 停充+V-0 殼體+熱熔斷 |
| 牆壁開關長期關閉 | 高 | ≥12 小時電池備援+閘道離線告警+安裝時開關鎖片與衛教 |
| 繼電器黏死 | 中 | 照明高浪湧磁保持型+30ms 線圈脈衝+實燈浪湧/壽命測試+自檢;失效不影響感測與通報 |
| BLE mesh 斷鏈 | 中 | 自癒 mesh+節點離線仍執行本地 L0 行為+閘道拓撲監控 |
| 閘道斷網(Wi-Fi 與 4G 皆失) | 高 | 本地聲光告警模式+恢復後事件補傳+雲端偵測失聯反向通知 |
| OTA 失敗變磚 | 中 | A/B 雙分區+簽章驗證+自動回滾 |
| 金屬燈罩全遮蔽 | 中 | 安裝 App 內建視野自檢(引導走動驗證覆蓋)+不合格燈具清單 |
| 個資外洩 | 極高 | 原始資料不出戶為架構級防線;見隱私章 |
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 對象與規模 | 5–10 戶獨居或日間獨處長者(由居服單位轉介),8–12 週 |
| 納入條件 | 65 歲以上、居所具 E27 燈座 2 處以上、本人簽署知情同意(含個資告知) |
| 主要指標 | 誤報率(次/戶/週);事件偵測率(排程模擬事件+自然事件回溯) |
| 次要指標 | 個人基線收斂天數;夜燈引路使用頻次;長輩接受度(簡式科技接受量表);照顧者焦慮量表前後測 |
| 資料治理 | 事件級資料、匿名化編碼、可隨時退出並刪除資料 |
| 定位聲明 | 非醫療器材研究,不涉診斷或治療宣稱;倫理審查需求依合作機構規定辦理 |
製造
目前已選定雷達與通訊晶片的主方案,並列出替代料。供應鏈依徵案與政府採購要求規劃,後續再用樣機測試與供應商報價確認。
單顆為量產基線,第二顆只在固定死角實測未達標時啟用;三顆歷史方案不再混入現行 BOM。
早期主/引路共用主要殼體;出貨量提高後,用新增模具費除以每台節省,判斷何時改成專用小外殼。
3D 列印與矽膠翻模用於學習;正式安規、防水、熱與 EMC 使用指定量產樹脂的橋接射出件。
共用密封特徵;塗覆、疏水與完整 IP44 製程,依裝機比例、水膜測試及正式報價決定全配或分級。
這四項原則用於說明隔離電源、主控、105°C 電解電容與磁保持繼電器等選型。成本差異須與安全、可靠度、功耗及認證要求一併評估。
| 階段 | 時點 | 內容 |
|---|---|---|
| 工程驗證(EVT) | 2026 Q4 | 單/雙雷達、緊湊/18650 外殼、低電流/power-path 充電 A/B;1:1 包絡 CAD;燈泡浪湧與相容性;電源、續航、radome 水膜與可製造性驗證 |
| 設計驗證(DVT) | 2027 Q1 | 使用指定量產樹脂的橋接射出件;設計凍結、熱/密封/電池老化、EMC 與認證前置 |
| 試產(PVT) | 2027 Q2 | 500 台試產;依 CAD 穩定度選鋁模/快速鋼模或直接 P20 可換入子;並行驗證 MCU 級閘道與產線治具 |
| 量產(MP) | 2027 H2 | 首批 5,000–10,000 台,台灣表面黏著與組裝;直通率目標 97%;首個縣市標案投標 |
模具詢價會比較獨立模、family mold、透明矽膠導光/密封整合,以及直接 P20 可換入子等方案。早期「四個零件等於四套模具、總額 60–160 萬元」保留為歷史估算;正式 NRE 由材料、模穴配置、成型平衡與訂單量決定。
| 功能 | 選型 | 產地 | 10K 單價 | 選用理由 |
|---|---|---|---|---|
| 毫米波雷達 | TI IWRL6432AOP ×1 基線 | 美 | $6.0–7.5/顆 | 單顆先做 REF 無遮蔽位與 DUT 量產意圖位覆蓋;第二顆預設 DNP,三顆歷史方案退役。每增加一顆都會同時增加電源、PCB、測試與校正成本 |
| 連線 MCU | Nordic nRF52833+外部 Flash 焊盤 | 挪威 | $2.0–2.5 | 105°C 等級適合燈座熱環境;負責 BLE/OTA/監督/致動,雷達 L0 優先在 IWRL 自主模式完成;A/B OTA 以 linker map 決定 |
| AC-DC | 隔離返馳(PI LinkSwitch 級) | 美 | $1.4–1.8 | 5V/600mA;450V/105°C 高壓電解與熱保護 MOV 納入基線,市電板與 SELV/RF 板分離 |
| 充電/電源路徑 | BQ25186 EVM 候選,未凍結 | 美 | 待詢價 | 12h 安全計時、I2C power-path;需驗證禁充互鎖與復位行為,舊充電器價格不適用 |
| 系統/雷達電源 | TI TPS63802+低雜訊 1.8V regulator | 美 | $1.0–1.6 | 首板採 IWRL6432AOP 外供 3.3V+1.8V、內生 1.2V;各軌啟動、紋波與瞬態依原廠資料驗證 |
| 充電設定 | 候選 500mA 輸入限流、250mA 充電、12h 安全計時 | 美 | 併上列 | 電壓與 NTC 依電池包規格;計時保護保持啟用,超時停充回報,不用反覆重設延長 |
| 電池保護 | LiFePO4 專用完整保護板/電池包 | 台/日/韓 | 併電池包詢價 | S-8261 過充門檻不適合 3.6V LiFePO4,已退出;新方案含正確保護門檻、NTC、防呆接頭與可追溯文件 |
| 繼電器 | Omron G5RL-K1A-EL-HA 級 | 日 | $1.2–1.7 | 5V 額定雙線圈約 150mA;由待驗證線圈電源供電,VIN 及線圈電壓均合格才 SET/RESET 30ms。先驗證電源軌,再做實燈浪湧與壽命測試 |
| 市電狀態偵測 | power-path 前端 5V_ISO/VIN input-good | 美/台 | $0.05–0.20 | 監看 充電 power-path 前端的隔離 5V,停電後不會被電池維持;相位偵測預設 DNP,接點以浪湧與壽命測試驗收 |
| 夜燈 | 億光 2835 琥珀 ×8+NMOS PWM | 台 | $0.35–0.50 | 琥珀波長約 590–605nm,藍光成分趨近零;「睡眠友善」有明確的波長依據 |
| 紅外線收發 | Vishay/Everlight 焊盤預留 | 美/台 | DNP/$0.25–0.40 | V1 預設不貼;使用測試證明空調介入價值後再增加相容性與 EOL 成本 |
| 溫濕度 | Sensirion SHT40 級 | 瑞士 | $0.65–0.90 | 精度、功耗與體積的業界基準料;置於外殼通風槽側並避開內部熱源,才能反映房間環境 |
| 環境光 | 簡易光感基線;VEML7700 DNP | 台/美 | $0.08–0.25 | 夜燈閾值只需要粗略明暗;精密照度須證明能改善 L2 才貼件 |
| 姿態感測 | BMA400 焊盤預留 | 德 | DNP/$0.30–0.50 | 重力不能判斷 E27 水平停角;旋轉對稱配置先行,安裝自檢效益達標才貼件 |
關鍵料建立第二來源與 AVL;電池保護不再用一般鋰離子保護 IC 名稱代替化學門檻,而以完整 LiFePO4 電池包規格及供應商文件驗收。原型開發板只供實驗室驗證,不進入產品規格。
| 組態 | @10K BOM | 狀態 |
|---|---|---|
| 單雷達緊湊主節點 | $25–31 | V1 現行主線 |
| 單雷達浴室強化版 | $27–34 | 依裝機比例、水膜與密封測試啟用 |
| 雙雷達浴室版 | $33–42 | 單雷達固定死角未達標時啟用 |
| 三雷達全功能歷史方案 | $42–55+ | 已退役,保留迭代紀錄 |
| 引路轉接座 | $8–13 | PIR 基線;機構常電版可不裝電池 |
| Linux/4G 試點閘道 | $36–44 | 試點基線;MCU 級目標 $24–34 |
| 標準試點套組(1 主+2 引路+1 Linux 閘道) | $80–101 | MCU 閘道量產目標約 $68–89 |
歷史 US$22–30/US$25–28 估算保留作為第一次成本快照;當時機構採三雷達、成本表只計一雷達,也未完整納入升降壓、LiFePO4 正確保護、照明浪湧繼電器與分板成本。本次改用情境 BOM,讓每個備案的成本影響獨立可見。
所有單價仍為工程估算(±25%),實際以 EVT BOM、DFM 與量產詢價為準。設計變更不回頭覆蓋歷史數字,後續會以版本與日期保留差異。
依本案目前的 BOM 區間中值試算,塑件原料約佔整機成本 4–5%。現階段較大的降本槓桿在零件數、模具與組裝工時,因此採分級策略,保留關鍵部位的規格;比例仍須由試產報價確認。
| 部位 | 選材 | 理由 |
|---|---|---|
| 上蓋(含天線窗) | 未填充阻燃 PC、無咬花、無金屬漆;厚度待 RF coupon | 測試 0.8/1.0/1.2/1.5mm、斜入射與水膜,再依實際樹脂介電特性凍結模具 |
| 下蓋、E27 介面座 | 阻燃 PC/ABS(可含填充) | 遠離天線,僅需阻燃與耐溫——可用較低價料號,較光學級省三至四成 |
| 電池艙門 | 阻燃 PC/ABS+密封圈+防脫螺絲 | 一般工具可拆換,並維持高溫循環後的密封壓縮力與誤開防護 |
| 引路節點外殼 | 阻燃 ABS/PC-ABS | 無雷達即無天線窗介電要求,與主節點共模但可換料再降階 |
| E27 金屬接點 | 銅合金鍍鎳(標準認證件外購) | 不可用鐵鍍鎳降本:接觸電阻升高導致發熱,於燈具內為火災風險 |
UL94 等級會隨厚度標定,薄壁化須核對料號黃卡。PCR PC/ABS 可能因認證、批次一致性與小量採購產生溢價,因此列為 ESG/供應鏈選項,不先列入降本假設。
| 階段 | 製程 | 費用(NT$) | 適用量 |
|---|---|---|---|
| EVT | 3D 列印(SLA/MJF) | 500–3,000/件 | 5–20 件 |
| DVT 前外觀/裝配 | 矽膠翻模 | 開模 1–3 萬+件 300–800 | 只用於外觀與裝配,不作最終安規、防水、熱或 EMC 認證件 |
| DVT/PVT | 鋁模/快速鋼模射出 | 8–20 萬/模 | 指定量產樹脂的認證件與 500 台試產;CAD 穩定時評估直接 P20 可換入子 |
| 量產初期 | P20 預硬鋼單穴 | 15–40 萬/模 | 約 10 萬模次 |
| 放量後 | S136 硬化鋼多穴 | 40–100 萬/模 | 百萬模次 |
早期「四個塑膠零件=四套模具、總額約 NT$60–160 萬」保留為第一版估算;正式 NRE 以模穴配置、材料、成型平衡、family mold 可行性與訂單量重新報價。
| 項目 | 規劃 |
|---|---|
| 產線測試 | EVT/小量使用飛針或床針 FCT → 100% EOL(電源、繼電器、夜燈、RF、事件通訊)→安全金鑰注入;PVT 100% 短時電源/熱循環;48 小時測試留給可靠度批。MP 是否投資完整 ICT 由攔截缺陷與節拍回收期決定 |
| 直通率 | EVT 學習 → 量產目標 FPY ≥97% |
| 組裝設計 | 市電板與 SELV/RF 板分板;主殼以螺絲或焊接承擔結構,卡扣只作預定位;電池門使用防脫螺絲+密封件 |
| 可測試設計 | 全部電源軌與匯流排引出測試點(治具 pogo pin)、Tag-Connect 燒錄座、EOL 自檢韌體(電源軌電壓、感測器應答、繼電器動作、雷達自檢) |
| 供應鏈 | 雷達單源風險管理:主 TI,備案評估 Infineon/Acconeer(介面抽象層預留);長交期料滾動 13 週預測 |
| 售後 | 7 日新品換新;遠端故障碼預診斷;週期性備援自檢+低電量預警;電池更換週期依容量衰減實測,使用一般工具更換防呆電池包 |
四階段時程:EVT(2026 Q4,育成期)→ DVT(2027 Q1)→ PVT 試產 500 台(2027 Q2)→ 量產首批 5–10K(2027 H2,台灣 SMT 與組裝)。模具與 DFM 導入為擬向出題企業爭取之核心育成資源。
量產電源架構保留 E27 直通、隔離次級與獨立感測電源;充電子板須另經工程放行。BQ25185 的最新安全計時為 6 小時,原容量/電流組合不足以直接定案;候選改評估 BQ25186 的 12h 計時與禁充互鎖。雷達維持外部 3.3V+1.8V、內生 1.2V。線圈供電須實測,不能以 VIN 有效推定 SYS 恆定。P0 維持合格外接 UPS。
原廠依據:BQ25185 Rev. B 安全計時、BQ25186 計時、復位及電容規格。1.8Ah/250mA 約 7.2 小時只是理想估算;完整充電與溫升仍待實測。總電容遵守原廠範圍,不直接並接 100–220µF;電源變更與互鎖未詢價,舊總成本為歷史估算。
各電路方塊優先採原廠公開參考設計,藉此降低單一方塊的已知風險;整機仍須完成電源、熱、RF、安規與斷電切換驗證,不能把參考電路視為產品認證結果。
| 方塊 | 參考設計 | 工程師動作 |
|---|---|---|
| 雷達 | 原廠評估板公開原理圖+SDK 硬體需求章節 | 照抄電源與時脈段,刪除評估板除錯周邊 |
| 連線 MCU | 原廠開發套件參考電路(最小系統章節) | 最小系統+PCB 倒 F 天線(原廠天線圖) |
| 隔離返馳 | 電源 IC 原廠參考設計套件(含變壓器規格書) | 照其 5V/600mA 組態與繞組表 |
| 電池充電/保護 | BQ25186 候選;LiFePO4 完整電池包,未凍結 | 先驗證禁充互鎖、完整充電及熱裕量;P0 不使用自製充電板 |
| 繼電器驅動 | 兩線圈磁保持型+受監測線圈電源 | VIN 及線圈電壓裕量均合格才允許 150mA/30ms 起始脈衝;總電容、限流與溫升一併驗證 |
| 夜燈環 | 自訂 | 8 顆琥珀 LED 採 3.3V 單顆支路+各支路限流與 PWM;高亮需求才貼獨立 boost |
| 市電狀態偵測 | power-path 前端 5V_ISO/VIN input-good | 在隔離次級、充電 power-path 之前去抖判定;相位感知只留 EVT 焊盤,接點可靠度另以實燈測試驗收 |
| 軌 | 模式電流 | 備註 |
|---|---|---|
| 雷達 3V3 | 追蹤 ≤135mA/存在 ≤60mA/備援 ≤45mA | 獨立 LC 濾波 |
| 系統 3V3 | 依實際貼件與事件量測 | 正常心跳 30 秒;重要事件立即重送 |
| 夜燈 3V3 | 由 EVT 亮度與溫升定標 | 電池模式限制亮度、顆數與點亮時間 |
| 繼電器 | 150mA × 30ms(僅 VIN 有效時切換) | 靜態零功耗;脈衝時充電讓位,電源軌不得欠壓 |
| 整機 | 市電常態 ≤2W/單雷達備援平均目標 ≤0.25W | 電池容量依 12 小時、80% 老化容量與轉換效率反推;以 25°C/40°C 實測驗收 |
| 項目 | 規格 | 選用理由 |
|---|---|---|
| 保險絲 | 慢熔型 T2A/250V | 返馳變壓器與大電容的開機湧入電流不誤斷,真故障確實斷——快熔會在每次上電賭運氣 |
| 突波吸收 | 275VAC MOV+熱保護/溫度保險絲 | 覆蓋全球輸入,並處理 MOV 老化後持續發熱的故障模式 |
| 跨線電容 | 安規 X2 級 0.1µF/310VAC | 跨線位置必須用 X2;故障時會自熄並開路,以降低起火風險。安規等級由使用位置決定 |
| 共模電感 | 10mH | EMI 雙向紀律:對外通過傳導發射規範,對內保護雷達中頻不被返馳雜訊污染 |
| 高壓電解電容 | 450V/10µF 105°C 長壽命品 | 240VAC 整流峰值約 340V,450V 增加市電偏高與突波餘裕;壽命依殼內實測溫度與原廠曲線計算 |
| 時脈 | 雷達 40MHz ±20ppm 級(台系石英) | 雷達時脈容差直接進入測距誤差 |
| 熱敏電阻 ×2 | 電池艙、LED 驅動區各一 | 兩顆位置即兩條保護邏輯:電池艙管停充(安全),LED 區管降額(壽命)——感測器擺位就是保護策略 |
| 電池 | 1S LiFePO4 防呆完整電池包;緊湊版目標 4.5–5.8Wh,18650 為耐久版備案 | 完整包包含化學相符保護、NTC 與接頭;容量依老化後 12 小時續航實測決定 |
| E27 頭座 | 台製耐熱酚醛/陶瓷件 | 直接承受燈泡熱傳導的第一線,耐溫等級高於一般塑料 |
無差異被動料(電阻、一般積層陶瓷電容)規劃採用台系供應商,評估項目包括成本、供應穩定性與供應鏈合規;最終料號以詢價與驗證結果為準。
可測試性從設計階段納入:全部電源軌與匯流排引出測試點(治具探針)、燒錄座、EOL 自檢韌體(電源軌電壓、感測器應答、繼電器動作、夜燈與紅外線電流、雷達自檢),結果經序列埠回報治具。
此序列先定義架構、介面、風險與驗收方法,使工程驗證階段能聚焦於量測、修正與設計收斂。
| # | 風險/未知 | 驗證方法 | 時點 |
|---|---|---|---|
| 1 | 封裝天線傾角環形佈局的實際覆蓋場型與盲錐大小 | 消音室場型掃描+實房間點雲覆蓋圖 | EVT 首月 |
| 2 | 返馳切換雜訊耦合至雷達中頻 | EMI 預掃+雷達訊雜比 A/B 測試(線性穩壓對照) | EVT |
| 3 | 燈泡熱對電池艙的實際溫升曲線 | 60W 白熾(最惡劣)/LED 燈泡各 8 小時熱像記錄 | EVT 首月 |
| 4 | 磁保持繼電器切換瞬間對 MCU 的電磁干擾 | 突波注入測試+復位監控 | EVT |
| 5 | 引路節點感測器選型比較(被動紅外線 vs 單通道雷達)之誤觸發率 | 同屋並置 14 日資料 | EVT |
| 6 | 磷酸鐵鋰於 50–60°C 環境的實際循環壽命 | 加速老化(廠商數據先行,自測抽驗) | DVT |
| 7 | 淋浴後天線窗水膜對偵測率的實際影響 | 蒸氣室三態實測+疏水鍍膜 A/B+廢熱防結露之窗面溫度對露點裕度實測 | EVT |
本清單將隨工程驗證進度更新為實測報告。標注為目標值的工程數字,於完成實測後改列實際結果。
市場
實際使用者是長者,第一階段的付款人則以政府與照護服務單位為主。這些單位已有預算、值機人員與到宅服務流程,比單獨向家庭銷售更容易開始。
| 付款人 | 模式 | 評估依據 |
|---|---|---|
| 政府(第一階段) | 升級各縣市既有的獨居長者緊急救援服務 | 沿用現有採購流程,增加自動感測、通報與後續維護 |
| 照護、保全與保險 | 多戶通報平台與照護合作方案 | 先由系統分辨事件風險,再交給值機人員處理;可服務戶數須由試點確認 |
| 家庭(第二階段) | 由保全或電信業者搭配既有服務銷售 | 利用既有帳務與到府服務,降低單獨銷售和維修的成本 |
設備、通報與後續維護一起交付,每一項都能留下驗收紀錄。
在現有緊急救援服務中,增加不用按鈕的自動感測。
沿用在地安裝、值機與到宅服務人力,減少重新建立團隊。
安裝時間、通報速度、誤報率與服務紀錄都可直接查核。
收入分成一次性的硬體費與每月服務費。依目前假設,約需 8,000–10,000 個持續付費用戶才可能損益平衡;這是試算結果,仍須用試產成本與實際合約更新。
研究機構的市場預測會因口徑與假設不同而產生差異。本案將數字分為四級,並在關鍵宣稱旁標示來源或模型性質:
| 級別 | 性質 | 本案的例子 | 論據強度 |
|---|---|---|---|
| T1 | 官方統計 | 內政部高齡一人戶 118.2 萬、日本高齡單身世帶 855.3 萬戶、Eurostat 2015 年獨居率 32.1% | 可回查原始統計 |
| T2 | 市場價格錨點 | 新竹縣政府委辦費率、歐洲 telecare 市場資料推算 ARPU | 作為定價比較,口徑須個別說明 |
| T3 | 研究報告 | 全球 PERS 市場 2025 年 US$6.2–7.8B(FMI;KSI) | 佐證量級 |
| T4 | 自有假設 | 滲透率、流失率、第五年戶數 | 明標為假設,並附敏感度分析 |
三項可信度要件貫穿全案:關鍵數字標明來源層級、模型假設與外部事實分開呈現,並附上敏感度分析。目前的損益平衡點為 8,000–10,000 在訂戶,屬於依成本、月費與流失率推算的結果,後續以試產報價與實際合約更新。
估算結果取決於定價、滲透率、流失率與成本假設,
並以敏感度分析呈現變動範圍。
刻意未計入的上檔空間:日間獨處家庭(子女同住但白天上班)、住宿機構床位、睡眠健康訂閱層、第二階段醫材篩檢模組、災防採購——市場規模口徑僅取「獨居」,是保守設計。
| 市場 | 獨居長者 | 來源 |
|---|---|---|
| 台灣 | 118.2 萬人 | 2025 年 6 月底高齡一人戶(內政部) |
| 日本 | 855.3 萬戶 | 2023 年高齡單身世帶(厚生勞動省國民生活基礎調查) |
| 歐盟+英國 | 約 3,000 萬人 | 依 2015 年 65 歲以上人口獨居率 32.1% 換算之本案估計(Eurostat) |
三區合計約 4,000 萬目標戶,以混合 ARPU US$250–350/戶/年推算,TAM 約 US$100–140 億/年——與由上而下的品類量級交叉吻合。SAM(五年內通路可及)約 US$5.5 億/年;SOM(第五年)約 5–6 萬在訂戶、年收 NT$4–6 億。
定價假設的錨點:依 Berg Insight 2025 年歐洲 telecare 數據,€3.9B ÷ 970 萬用戶的隱含 ARPU 約為每戶每年 400 歐元;本模型採 US$250–350。TAM 僅取獨居人口,未計入日間獨處家庭、機構床位、睡眠健康訂閱層與災防採購。
| 通路 | Y5 目標 | 年收 | 毛利率 |
|---|---|---|---|
| 政府標案(主力) | 1.5–2 萬戶 | NT$1.6–2.2 億 | 約 60% |
| 機構/居服平台 | 居服 3–5%+機構 5% | NT$0.6–1.2 億 | 約 75% |
| 保險外溢 | 0.5–1% | NT$0.25–0.5 億 | 約 65% |
| 家庭(通路搭售) | 保全戶 2–4% | NT$0.4–0.8 億 | 約 55% |
| 硬體銷售 | 年新增 1.5–2 萬戶 | NT$0.7–0.9 億 | 30–40% |
客戶終身價值(毛利口徑):B2G 三年約約 NT$19,400/戶;B2C 通路搭售 30 個月約 NT$5,800/戶;零售買斷僅約 NT$1,600/戶——相差十二倍。
| 年度 | 在訂戶 | 營收 | 毛利率 | 損益 |
|---|---|---|---|---|
| 2027 | 1,500 | 約 1,600 萬 | 約 40% | 虧損(認證、模具、團隊) |
| 2028 | 8,000 | 約 1.2 億 | 約 50% | 接近損平 |
| 2029 | 25,000 | 約 3.5 億 | 約 55% | 轉盈,淨利率約 10% |
| 2030 | 45,000 | 約 6 億 | 約 58% | 淨利率約 15% |
| 2031 | 60,000+ | 約 8–10 億 | 約 60% | 淨利率 15–20%,訂閱佔比 >65% |
損益平衡點:固定成本(15 人團隊與營運)約 NT$4,000–5,000 萬/年 ÷ 毛利率 55% → 年營收約 0.8–1 億 → 約 8,000–10,000 在訂戶,落在 2028 至 2029 年之交。
| 變數 | 波動 | 影響與對策 |
|---|---|---|
| 標案單價 | −20%(殺價競標) | 損平戶數 +25%——對策為以「總成本節省」作為投標主軸,降低單價競爭壓力 |
| B2C 月流失率 | 2% → 4% | 終身價值砍半——對策為僅走通路搭售,主體以 B2G/B2B 合約鎖定 |
| BOM | +25%(料價/匯率) | 硬體毛利 40% → 25%——硬體本非利潤中心,由服務毛利吸收 |
模型假設 Y5 台灣通路貢獻 4–5.5 億,其餘來自海外;若海外進度延後,Y5 營收情境為 5–6 億。以上均為模型輸入與推算結果,須隨實際訂單更新。
| 競品 | 實績與定位 | 結構性限制 |
|---|---|---|
| Nobi(比利時) | 光學感測+AI 智慧燈,具跌倒通報與夜間照明;2025 年完成 US$37M Series B,官方案例亦記載已在比利時、荷蘭、英國、愛爾蘭、瑞士與德國的照護機構安裝數千盞智慧燈(Nobi 募資公告;Nobi 官方案例) | 需更換原有整組燈具並使用穩定 Wi-Fi;官方產品資料列有照護機構與居家兩種使用情境。浴室另有 Nobita 專用款,因此本案不以「浴室無法使用」作為比較論點(Nobi 產品與安裝說明) |
| Vayyar(以色列) | 4D 毫米波感測與跌倒偵測方案,已有照護場域產品(Vayyar Care) | 採獨立感測器與場域導入模式;本案的差異在 E27 自助安裝、照明介入與整戶分級節點 |
| 中興保全(台灣) | 以緊急通報主機、智慧感應器、護理與社工服務提供全天候照護(中興保全高齡照護說明) | 既有值機與服務網絡完整;其通路與本案感測層的互補性高,初期較適合合作導入 |
| 傳統緊急救援業者 | 各縣市既有委辦服務多結合緊急按鈕與值機流程 | 本案規劃以被動感測補足主動按鈕的限制;值機人機比 1:300 為待場域驗證的營運目標 |
公開資料顯示,照護燈具、毫米波感測與全天候服務均已有市場案例。
本案的差異化集中在低改裝成本、無影像感測與照明介入的組合。
| 方案 | 每戶前期費用 | 形態限制 |
|---|---|---|
| Nobi(比利時,AI 智慧燈) | 官網採專案洽詢,未公開統一單價 | 更換整組燈具;需穩定 Wi-Fi |
| 進口毫米波方案(機構型) | 多採專案報價 | 獨立感測器安裝,導入與驗收依場域規劃 |
| 中興保全智慧照護 | 依服務內容洽詢 | 結合主機、感應器與全天候服務 |
| 傳統緊急救援(政府委辦) | 案例為 NT$1,050–1,500/戶/月 | 新竹縣 2025 年委辦方案之公開費率(新竹縣政府) |
| 守護燈座套組 | NT$3,900–5,800(綁約方案可降低前期付款) 月費 NT$499/委辦 NT$900 | 目前以單雷達主節點、兩顆引路節點與 Linux/4G 試點閘道估算;MCU 閘道定案後可再更新量產價格 |
外部方案未公開統一價者不填推測數字;政府委辦費率連至原始方案文件。守護燈座價格為本案目標值,仍須由試產報價與標案服務範圍確認。
本案尚無實際部署戶數,資金、24 小時值機與派勤網絡、長期跌倒事件資料也少於既有業者。初期規劃與具履約經驗的在地服務商合作,由本案提供感測與 AI 分級能力,合作方負責值機及派勤。
Sengled 副總裁於 2022 年公開介紹雷達健康監測燈泡原型,當時表示預計於 12 個月內上市;這項公開資料可確認「雷達放入燈泡」的技術先例,後續商業結果與產品進度仍須另行查證。本案僅將其列為技術先例,不據此推論成敗原因。
同一顆雷達在物理上還能感知睡眠呼吸節律與心率。醫療器材法規依宣稱用途管理,因此採梯次宣稱策略:
| 可說(健康福祉) | 不可說(觸發醫材認定) |
|---|---|
| 睡眠品質報告、夜間呼吸節律紀錄 | 偵測/篩檢睡眠呼吸中止症 |
| 心率參考值 | 心律不整/心房顫動偵測或警示 |
| 作息與活動趨勢、跌倒風險「參考指標」 | 診斷、治療、預防「疾病」之任何句式 |
| 「趨勢異常時建議與醫師討論」+分享報告功能 | 「本裝置判定您有某某症」 |
路線:V1 全部健康福祉措辭,快速迭代 → V1.5「與醫師分享」橋接(數據供醫師參考,判斷歸醫師)→ V2 睡眠呼吸中止居家篩檢作為獨立醫材模組,走查驗登記與睡眠多項生理檢查對照,並與主產品的快速迭代體系隔離。
所有對外文案依此表審查;尚未完成醫材查驗與臨床驗證的功能,不使用診斷、篩檢或治療宣稱。
| 政策目標 | 本案的對應 |
|---|---|
| AI 走入實際場域 | 本案將 AI 推論部署在燈座端:深夜判斷跌倒或蹲下、點亮動線、停電時持續運作。AI 因此能直接進入獨居長輩的日常環境,並以低干擾方式持續守護 |
| AI 產業化與科研落地 | 完整鏈路:本土研發(演算法與系統設計)→ 本土製造(台灣 SMT 與組裝)→ 場域驗證(長照 3.0)→ 國際輸出。非停留於論文或展示品 |
| 大企業與新創鏈結 | 上市製造企業出題、新創解題、育成合作落地,形成可執行的製造與通路互補關係 |
| 科技解方自主 | 台灣現行照護科技高度倚賴進口方案;本案為自主開發、自主製造之替代路徑,且成本結構容許普及至公部門服務 |
| 出口與外匯 | 目標市場為歐盟、英國與日本;製造留在台灣,出口價值與就業留在國內 |
| 超高齡社會的服務韌性 | 以被動感測補充夜間人力無法常駐的時段,實際效益須由涵蓋率、事件回應與使用者結果評估 |
台灣的高齡化、居家照護政策與硬體供應鏈,提供本案進行場域驗證的條件。
海外市場仍須分別驗證法規、通路與照護流程。
行政院於 2025 年宣布台灣已進入超高齡社會(衛福部/行政院說明);2025 年 6 月底高齡一人戶達 118.2 萬(內政部統計通報)。日本高齡單身世帶規模大,歐洲則正值 telecare 數位轉換,兩者皆可作為後續海外驗證市場。
不同採購與合作角色關注的指標不同。本案分別從服務涵蓋、行政管理、既有通路與照護人力等面向整理可驗證的合作價值。
| 決策角色 | 現行需求 | 本案對應 |
|---|---|---|
| 承辦人/科長 | 委辦考核、陳情處理、核銷與議會資料準備 | 產出服務報表與事件統計,支援遠端驗收;是否能降低行政工時須以試辦紀錄驗證 |
| 局長/首長 | 需要可量化、可持續追蹤的施政成果 | 提供涵蓋戶數、回應時間、設備妥善率與使用者結果等指標,作為施政報告與擴大試辦依據 |
| 主計/預算 | 需確認預算科目、服務單價與履約成果 | 優先評估沿用既有緊急救援委辦預算,並將設備、通報與維運拆列為可驗收項目 |
可納入投標文件的目標包括:同預算下提高涵蓋戶數(本案部署成本目標 <NT$200,傳統方案估算為 800–1,500 元/戶)、3,000 戶部署期由 3–4 個月縮短至約 3 週,以及把事件回應時間寫入服務水準協議。上述成本與時程均須以試點及實際履約條件驗證。本案亦可配合地方政府準備長照 3.0 智慧照顧相關計畫資料。
| 面向 | 既有資源 | 合作方向 |
|---|---|---|
| 營收 | 既有家庭客戶、帳務與到府服務關係 | 測試高齡照護加值服務的加購率、服務成本與續約率 |
| 能力 | 24 小時值機中心與派勤網絡 | 本案提供雷達感測與事件分級,合作方提供值機、派勤與客戶服務 |
| 服務組合 | 既有居家安全與緊急通報服務 | 增加無影像跌倒偵測、夜間照明與活動趨勢功能 |
| 導入風險 | 既有系統、流程與服務水準協議 | 先以小規模試點確認介面整合、事件量與人力負載,再決定擴大方式 |
| 決策角色 | 現行需求 | 本案對應 |
|---|---|---|
| 居服督導/主任 | 夜間無固定到宅人力,服務核銷與異常事件紀錄需要人工整理 | 提供夜間事件通報、到訪紀錄與異常事件摘要;是否節省工時須以實際流程驗證 |
| 機構負責人 | 住民跌倒的責任歸屬與家屬爭議;評鑑指標含跌倒率與照護品質 | 客觀事件記錄有助責任釐清;夜間巡檢品質成為可佐證的評鑑素材 |
| 業務/發展 | 需要可向家屬收費的加值服務、投標政府案的差異化能力 | 機構加值方案;投標時的技術差異化條件 |
延伸功能:日常生活活動(ADL)評估目前多由照服員依量表紀錄;本系統可在個案選擇加入後提供活動趨勢資料。居服單位與保險業者是否願意付費,以及能否改善理賠或續保指標,均須另行驗證。
台灣尚無公開的跌倒相關醫療支出彙整;以下採日本與美國的公開資料說明成本項目與量級,不直接換算為台灣現行支出。
| 項目 | 數字 |
|---|---|
| 大腿骨近位部骨折年發生數 | 148,100 人(2007 年推估) |
| 每人直接醫療費/全國醫療費 | 132 萬日圓/1,954.5 億日圓 |
| 骨折導致失能後的五年照護費 | 2,201 億日圓 |
| 醫療與照護合計 | 4,155.1 億日圓 |
在這組日本估算中,
骨折後五年的照護費高於急性醫療費,
顯示成本評估須納入後續失能與長期照護。
以上為 2007 年病例與費用基礎所建立、2016 年刊載的日本估算,用來呈現成本結構,並非現行年度價格(《看護理工學會誌》原始表格)。
跌倒後久臥會增加壓瘡、脫水、低體溫與肺炎等風險;髖部骨折於 48 小時內手術,統合分析則觀察到較低的一年死亡率(BMJ 久臥研究;手術時效統合分析)。早期 CDC 資料另指出,髖部骨折住院長者中約半數未恢復原有功能(CDC)。
依台灣的制度,這筆支出分散在三個口袋:急性醫療與併發症住院由健保負擔;失能後的長期照顧由長照基金與家庭負擔;照顧者離職的產能損失由整體經濟承擔。本產品的成本效益論證因此以國家整體財政為單位,完整計入三個口袋的支出。
口徑說明:日本數字為歷史成本模型,美國數字為官方統計與研究模型,均用於呈現支出量級與結構,不能直接視為台灣現行成本。台灣可回查的髖關節置換申報資料另見中央健康保險署統計;本案不以海外數字替代台灣官方資料。
照護預算之外,本產品的斷電韌性特性使其落入另一組公部門預算的射程——而且是近年持續擴編的那一組。
| 預算來源 | 他們要解的問題 | 本案的對應 |
|---|---|---|
| 災防與韌性相關預算 | 全社會防衛韌性架構下之「社福醫療與避難設施整備」——災時脆弱人口的掌握與照護持續性 | 斷電斷網仍可本地運作並經行動網路通報;災後可提供獨居戶活動狀態的彙整 |
| 民政與里鄰系統 | 災後逐戶訪視需要人力與時間 | 在完成法規與資料治理設計後,可將近期活動狀態作為訪視排序的輔助資訊 |
| 消防與防災宣導 | 停電時需要可立即使用的照明 | 裝置可在市電中斷時提供低照度照明;續航與照度須依實測結果標示 |
對投標的實務意義:同一套硬體可對應兩條以上的預算線——當社會局的年度預算已排定,災防或韌性相關計畫可能是另一個進場點;反之亦然。這降低了單一預算來源的依賴風險。
此通路列為額外機會:本案的營收模型完全建立在照護預算之上,災防預算為額外上檔,未計入市場規模推估。
| 傳統方案(專人到府) | 守護燈座 | |
|---|---|---|
| 每戶部署全成本 | 約 NT$800–1,500 | <NT$200 |
| 3,000 戶標案部署時程 | 2 名技師 × 3–4 個月 | 物流節奏,約 3 週 |
| 擴張限制 | 部署速度受安裝團隊人數影響 | 以物流出貨搭配自助或既有服務人員安裝,降低專職安裝人力需求 |
| 到府安排 | 需要另約技師進入住宅 | 可由家屬安裝,或由居服員在既有到訪時協助 |
節省額約等於一戶一個月的月費——部署當月即回收。三種部署模式:自助(兒女)、親屬、居服員順裝,標準安裝 ≤15 分鐘/戶(含視野自檢與知情告知)。
居服員順裝同時建立「安裝/服務核銷/異常處理」三合一觸點,是機構通路黏著度的來源。
送件前尚待補實之數字:政府決標案之實際單價(政府電子採購網決標公告)、各通路母體之官方統計數。文件中該等處目前標示為概數。
邊緣架構使流量僅 <1MB/日/戶,物聯網資費量大約 NT$30–80/月,占政府委辦月費的 3–9%,且已含於服務變動成本(<NT$150/月)之內。三點對照:
有寬頻的家庭版走 Wi-Fi 版本、不貼 4G 模組(BOM 減 US$10–14)——通訊規格依客群配置,避免全線承擔 4G 成本。
法規・智財・永續
守護燈座會接上市電,也包含無線通訊與鋰電池,因此安全、通訊、資安和個資要求都會影響硬體設計。歐盟電池法規第 11 條要求可攜式電池能由使用者拆卸與更換,所以電池艙必須能安全開啟。電源隔離與防觸電設計則會依適用安規另行驗證。
專利、安規與場域測試同步推進,減少量產前才發現需要重做。
確認哪些設計可申請專利、哪些需要避開,並把可換電池與資安需求放進規格。
先檢查無線、電氣安全、電池與電磁干擾,提早發現需要修改的地方。
測量斷網、停電、通報速度與誤報漏報,留下可供評審與採購單位查核的結果。
交付內容包括安裝、教學、報表、維修、換電池與刪除資料的流程。
依實際通路決定歐盟或日本的認證順序,避免過早投入全部費用。
NCC 低功率射頻型式認證(60GHz 頻段適用之低功率射頻器材技術規範,即 LP0002 系列)、BSMI(電氣安全與電磁相容,含鋰電池相關檢驗)、RoHS——排程於設計驗證期。
| 類別 | 要求 | 本案設計對應 |
|---|---|---|
| CE 無線 | 射頻 ETSI EN 305 550 系列;電磁相容 EN 301 489 與 EN 55032;產品安全 EN 62368-1 為候選;E27 螺口核對 IEC/EN 60238 系列。61184 適用卡口燈座 | 整機適用規範、有效版次及送測範圍由安規單位確認,尚未取得認證 |
| RED 資安授權規章 | 部分聯網無線設備的資安要求自 2025 年 8 月 1 日起適用 | 資安架構納入安全開機、簽章更新與無預設密碼等要求 |
| 網路韌性法(CRA) | 通報義務自 2026 年 9 月 11 日起適用,多數條文自 2027 年 12 月 11 日起適用 | OTA 基礎建設、SBOM 產出與漏洞處理流程納入開發計畫 |
| 歐盟電池法規 | 第 11 條自 2027 年 2 月 18 日起適用,要求產品設計須讓使用者能拆卸與更換可攜式電池;規則容許一般市售工具;另規劃電池安全 EN/IEC 62133-2、運輸 UN 38.3 測試 | 防呆完整電池包+防脫螺絲電池門,兼顧可拆換、密封壓力與誤開防護;實際符合性於設計驗證期確認 |
| 網路待機能效 | 歐盟生態設計規範對關機、待機與網路待機功耗設有限值及分階段要求 | 設計目標常態 ≤1W,實際適用上限依最終產品分類確認 |
| 資料法(Data Act) | 聯網產品產生資料的取得、分享與可攜相關義務 | 事件資料匯出與退出機制列入產品需求 |
| 人工智慧法(AI Act) | 依系統用途、功能與風險進行分類,並履行相應義務 | 目前不含生物辨識與醫療宣稱;正式分類將依量產功能、行銷宣稱與法律意見確認 |
| 產品責任、電子廢棄物、化學品、包裝 | 歐盟責任人、回收登記與財務責任 | 由進口商/通路夥伴協議處理;外殼採單一材質利回收 |
| 產業驗收標準 | EN 50134 社會警報系統系列標準為歐洲公部門 telecare 標案常引用之性能與可靠度規範;英國另有 TEC Quality 認證框架 | 通報鏈服務水準、備援與自檢設計即對標此系列 |
進場時機:英國政府的Telecare National Action Plan指出,類比電話轉換目標延至 2027 年 1 月底,約 200 萬名 telecare 使用者需要在轉換期間受到妥善保護。這項既有設備更新需求,形成新方案進入市場的窗口。
無線與電氣安全認證,隨在地通路確定後啟動。
本案的差異化集中在系統形態層;雷達晶片與訊號處理層已有大量大廠專利布局。因此申請標的集中於形態與方法:
自由實施(FTO)檢索委由事務所於量產前完成。商標於產品定名後即申請。
專利時程的關鍵約束:台灣與日本有特定公開優惠期;《歐洲專利公約》第 55 條只列出少數不影響新穎性的例外,並沒有一般性的公開寬限期。因此,本案在公開展示前應先取得申請日,降低自身揭露成為先前技術的風險。
本產品不產生碳權——碳權須由經認證機制核發,消費性照護產品不屬適格類型。本案的環境社會治理價值在於碳足跡管理、循環設計與社會影響力,屬於採購門檻與差異化條件,沒有列入收入模型。以下四筆可以實際估算。
每戶四台裝置(一主、兩引路、一閘道)常態合計約 7W,年耗電約 61 度;以環境部公布的2024 年電力排碳係數 0.474 kgCO₂e/度估算,約為 29 公斤二氧化碳當量/戶/年。7W 是本案現階段的工程假設,量產數值仍須實測。
若使用者原本會讓兩盞 10W LED 每晚亮 8 小時,一年約使用 58 度電、排放約 28 公斤二氧化碳當量。在夜間引導照明能取代整夜留燈的前提下,兩者的使用階段排放接近;實際差異仍取決於原有照明習慣與設備功耗。
以 3,000 戶、每戶一次到府、平均往返 20 公里作情境估算,部署里程約為 60,000 車輛公里。若暫以環境部公布的104 年新車平均排放 162.48 gCO₂/km估算,約為 9.7 公噸二氧化碳。此數值只呈現量級,正式盤查須改用實際車種、油耗與路線資料。
本產品採自助、親屬或居服員順裝,加上遠端驗收與故障碼遠端預診斷——部署與維運的交通碳排降至集運物流的分攤水準。這是少數在照護科技裡能被明確計算的減碳項目。
持續上傳影像或原始感測資料的方案,碳排同時來自裝置端、資料傳輸與資料中心的持續運算。本案原始資料止於家門、每戶每日上行不足 1MB——資料中心側的持續推論負載趨近於零。隱私架構、頻寬成本與碳排,在這個設計上是同一件事的三個面向。
| 設計 | 環境效益 |
|---|---|
| 十年設計壽命(105°C 電解電容、工業級處理器十年供貨、耐溫電池化學) | 對照消費性電子的三年汰換週期,單位服務年限的內含碳大幅下降 |
| 防呆電池包可用一般工具更換 | 避免電池老化時整機報廢;防脫螺絲兼顧歐盟電池法規第 11 條的可拆換要求、密封壓力與誤開防護 |
| 模組化可維修、單一材質塑料、非天線窗部位採 30–50% 消費後再生料 | 維修權與回收設計;再生料含量為歐洲客戶供應鏈的實質要求 |
| 主節點與引路節點共用外殼 | 模具數量減半,模具本身的內含碳與資源投入同步下降 |
世界衛生組織指出,醫療體系約占全球碳排放的 4.4%;一篇系統性回顧亦將全球醫療碳足跡估在 4%–5%。至於避免髖部骨折或延後機構化究竟能減少多少排放,本案目前沒有足夠資料量化,因此不納入碳宣稱,只列為後續生命週期評估題目。
| 面向 | 內容 | 商業效果 |
|---|---|---|
| 產品碳足跡 | 依 ISO 14067 盤查,於設計驗證期啟動;申請環境部碳足跡標籤 | 政府標案差異化;回應歐洲企業客戶之供應鏈碳數據要求 |
| 社會影響 | 延後機構化、減少照顧者離職、提升獨居長者安全感之社會投資報酬論述 | 公部門社會採購之非價格標優勢 |
| 治理 | 供應鏈遵循責任商業聯盟行為準則;非中國供應鏈與資安設計即治理承諾 | 與企業夥伴供應商體系相容 |
估算依據:環境部 2024 年電力排碳係數、環境部 104 年新車平均排放資料。上述結果用於呈現量級與相對關係,尚未經第三方查證;實際數值以正式產品碳足跡盤查為準。
以下是服務規劃,仍需依試點結果、人力與實際契約確認;目前尚無實測 SLA,也未建置完整值機服務。
| 項目 | 承諾 |
|---|---|
| 通報服務水準 | P1 待驗證目標:基本告警產生後 ≤30 秒送達家屬 App 與值機端;無人接手時,事件後 3 分鐘通知第二聯絡人、6 分鐘由值機介入。必要時由人員聯繫 119;送達、接手與結案分開記錄 |
| 值機人力模型 | 每人服務 300 戶僅為初步估算,尚無試點證據。排班須納入全部基本告警、未結案提醒、處理時間與尖峰負載,不能假設 AI 會先刪除基本告警來支撐此比例 |
| 安裝 | ≤15 分鐘/戶,可培訓居服員執行;含視野自檢與知情告知流程 |
| 維運 | 年度巡檢;電池預估 3 年更換(低電量遠端預警);燈泡故障自動通知家屬 |
| 售後 | 7 日新品換新;到府收送檢測;故障碼遠端預診斷以降低無效退貨 |
| 退場 | 退訂即遠端抹除、裝置回收,並提供資料刪除證明 |
| 責任邊界 | 服務條款明定「僅作照護輔助」;量產前投保產品責任險 |
政府標案初期採與具履約實績之值機或保全業者聯合投標/分包值機——我方提供感測與 AI 分級層,合作方提供 24 小時值機與派勤網絡。
時程
整體計畫為 24 個月。工程、試點、認證、商業與資金各自有里程碑;沒有達標時,就先修正或調整路線。
| 關卡 | 時點 | 通過條件 | 應變路徑 |
|---|---|---|---|
| G2 現場驗證 | 2026 Q3 | 五項 demo 任務現場通過(內部門檻 10 次過 9 次) | demo 資產轉為政府研發補助與通路展示素材 |
| G3 工程驗證 | 2026 Q4 | 天線方案擇定、廢熱防結露驗證、試點實測誤報率 ≤1 次/戶/週、燈泡相容矩陣完成 | 指標未達則延後設計驗證一季,優先解決技術風險清單 |
| G4 認證與設計驗證 | 2027 Q2 | NCC/BSMI 取得、DVT 全項通過、試產 BOM 報價鎖定 | 認證卡關則改投「認證中」資格之標案場次 |
| G5 量產與首標案 | 2027 H2 | 試產 500 台直通率 ≥97%、首個縣市標案投標、月費服務上線 | 標案未得則機構 B2B 與保全通路先行,下一週期再投 |
| G6 出海驗證 | 2028 H1 | CE 路徑過半、日本或歐盟通路合作簽署 | 依資金狀況調整節奏,台灣市場先深耕 |
主要依賴關係:公開前須先評估專利申請;天線選型完成後才能凍結設計,設計凍結後才能進行認證送測,取得所需認證後才能符合相應投標資格。試點的誤報與漏報數據則用於後續通路及保險合作評估。
| 週次 | 里程碑 |
|---|---|
| W1–2 | 雷達開發套件跑通原廠跌倒偵測參考實作;訊息匯流排到夜燈與推播的閉環接通 |
| W3–4 | 資料採集管線+自採資料集(腳本化 200 事件以上);L0 規則全數實作 |
| W5–6 | 特徵管線與自訓分類器取代原廠判準;坐下/蹲下/跌倒對比演示調優 |
| W7–8 | 全流程整合測試(門檻 10 次過 9 次)+干擾情境自測+硬體冗餘驗證 |
此路徑沿用原廠工具鏈:雷達廠商已提供可運行的跌倒偵測參考實作,本案將在既有基礎上以自採資料調整分類器與誤報抑制方法。
團隊
發起人負責醫學文獻查核、問題定義與健康資訊整理(見「緣起」)。照護需求會由具臨床或居家服務經驗的顧問,以及第一批使用者共同確認。
AI 用來協助整理市場資料、比較零件與檢查文件。硬體是否安全、演算法是否有效、成本是否成立,仍要分別經過實測、供應商報價與專業審查。
產品方向與取捨由團隊負責。每一項關鍵決定都會留下理由、風險與驗證方式。
目前還需要補齊場域驗證、軟體維運、品牌與通路能力。合作分工預計涵蓋製造、感測演算法與照護服務。
照護需求不能只靠文件推論;本案將透過照護顧問、使用者研究與實際試點確認。
完整技術與商業文件共十四份,隨提案以輔佐資料形式提交。本頁為其摘要與導覽。
| 文件 | 回答的問題 |
|---|---|
| 硬體規格書 | 這台機器的規格是什麼——系統組成、分級拓撲、電氣與機構規格、環境防護、認證規劃、三個量級的成本推演 |
| 電路設計與元件選型 | 用什麼料、為什麼——逐元件主選與備選型號、產地、單價與選用理由;電源樹、佈局分區、材料分級、技術風險清單 |
| 工程實作規格 | 怎麼接起來——逐方塊參考設計對照、電源預算、雷達組態、韌體任務表、狀態機、介面控制文件、首板驗收序 |
| 軟體與演算法設計 | 跑什麼邏輯——訊號處理管線、三層 AI 演算法、自我就緒、通報狀態機、誤報回饋閉環、模型生命週期 |
| 量產就緒文件包 | 怎麼驗收與量產——驗收指標與量測方法、失效模式分析、資安與行為隱私、認證路徑、模具策略、場域試驗、服務水準、永續 |
| 硬體設計迭代與決策紀錄 | 為什麼改——保存原方案、現行基線、成本增減、已退役原因,以及每個備案的數據啟用門檻 |
| 市場規模與獲利模型 | 這門生意成不成立——證據分級、市場雙路驗證、通路別模型、五年損益、損平點與敏感度、夥伴誘因 |
| 競品分析 | 市場差異在哪裡——競品地圖、主要業者分析、定價對照與本案限制 |
| 開發時程總表 | 什麼時候做什麼——六泳道 24 個月、決策關卡與應變路徑、依賴鏈 |
| 其他 | 提案主文、圖檔十張、採購與成本評估、產品化缺口清單、複審演示規劃 |
四份工程文件的分工可以一句話記住:選型文件說用什麼料、實作規格說怎麼接、演算法文件說跑什麼邏輯、量產文件說怎麼驗收。
本案以大型語言模型輔助市場資料查核、元件比較、電路與功耗方案整理、演算法管線設計、法規盤點,以及文件的一致性檢查。輸出內容須再由原始資料、工程實測與專業人員確認。
主要產品取捨與理由如下:
文件呈現設計依據與驗證方法;產品是否可行,仍由原型運作、場域測試、認證結果與履約能力判定。
AI 用於輔助資料與設計工作;
產品成效以原型實測、場域驗證與法規審查為準。
適用邊界:照護實務與使用者需求不能由 AI 輸出取代。本案規劃由照護實務顧問、使用者研究與場域測試驗證需求假設;AI 開發方法只屬於工作流程的一部分。