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IPv6 視訊與語音在電子化健康照護之應用
The application of Audio and video over IPv6 networks
for e-healthcare.詹茂源
亞洲大學電腦與通訊研究所 [email protected]
黃秀園 亞洲大學電腦與通訊研究所
[email protected]
摘要
本文研究主要探討 IPv6 結合嵌入式系統應用於居家照護，由於 IPv6
位址多、具有高移動性、提供影音多媒體更佳支援、容易擴
充、強化安全性…等，並結合嵌入式系統的優點開發系統小、成本低、移動性佳，而更容易
建立一個視訊與語音電子化之健康照護環境
平台，在系統中利用 VoIP 設備透過無線網路連上 Internet
與家人或醫生做遠端的視訊與語音溝通，在家人方面，任何時刻都可以和家人
做連繫，問其所需，隨時解決在家受照護者的
需求；在醫院方面，當病人有問題要詢問醫生
時，直接透過視訊和語音與遠端的醫生做溝
通，來達到電子照護的成效，進而解決病人的
問題。
關鍵詞：IPv6、居家照護、嵌入式系統、VoIP
Abstract
This paper focus on developing Internet Protocol Version 6
(IPv6) with embedded system for home healthcare applications due to
its advantages of lower costs、higher mobility、more IP
address、better personal privacy, and most important easier
video/audio expansion with Voice over IP (VoIP) network service for
remote medical consultation with doctor. This system is also
helpful to contact with his (or her) families anytime, anywhere for
special requests and with his (or her) doctor while in hospital for
instant consultation for better and effective care purposes.
Keywords：IPv6、Home-care、Embedded
System、VoIP
1、緒論
近幾年來，台灣地區由於公共衛生水準提
升，醫療科技進步，生活型態的改變，平均壽
命延長，根據台灣衛生署網路資料，65 歲以上老年人口在民國 93 年時約為 210 萬人，約佔總人口之 9%；且預計在民國
125 年時將增加至 557 萬人，約佔總人口之 21.53%。老年人口比率之增加及疾病型態之改變，使得健康
照護內容更擴展至慢性疾病的復許多的慢性
疾病，諸如：腦血管疾病、心臟疾病、糖尿病、
腎炎、腎症候群及腎變性病、高血壓性疾病、
氣喘...等，早期症狀並不明顯，忽略平時健康生活習慣的培養，忘了做定期健康檢查，慢慢
的.....傷害了身體，等到有症狀發生，緊急就醫處理，多少會造成對身體的傷害，所以需要
有穩定的經濟及可靠的醫療、護理配套，長者
才可安享晚年，但隨著人口老化，單靠福利制
度去支持長者的生活，對社會必是沉重的承
擔。政府與民間須協力及早研究可持續及社會
可承擔的退休保障及長期護理融資方案，為人
口老化的高峰期及早作出準備。
基於社會服務的需求日益增加，人口結構
的變化及人口高齡化，社會、家庭及個人問題
越趨複雜，因此許多關於老年人的社會問題便
衍生出來，而老人的安養問題便是其中一個重
要課題。根據衛生署所網站所公佈的老年人十
大死因中以慢性疾病或退化性疾病為主，如下
表 1 所示[3]。
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（表 1：十大慢性疾病的死因）
死亡原因 死亡 人數 每 十 萬人 口 死亡率
死 亡 百分比%
所有死亡原因 88,291 4166.43 100.00
惡性腫瘤 21,710 1024.49 24.59
心臟疾病 9,963 470.15 11.28
腦血管疾病 9,443 445.61 10.70
糖尿病 7,050 332.69 7.98
肺炎 4,852 228.96 5.50 腎炎、腎徵候群及腎性病變 3,839 181.16 4.35
事故傷害 2,454 115.80 2.78 慢性肝病及肝硬化 2,128 100.42 2.41
高血壓性疾病 1,566 73.90 1.77 支氣管炎、肺氣腫及氣喘 1,158 54.65 1.31
其他 24,128 1138.59 27.33
上表所顯示的疾病都需要長期的照護與
治療，然而醫療機構主要工作是以緊急醫治為
主，而對於需要長期照護的病患，礙於現實狀
況的考量(如:病床數量、醫療資源、患者身心情況…等)，所以這些病人並不適合在醫院做長期的治療，通常是以經常性的門診方式進行
治療，但患者需往來於家中與醫院之間，不僅
不方便，安全上也需有所顧慮，而造成醫療資
源上的負擔，所以遠距居家照護的觀念便衍生
出來。而所謂的遠距居家照護系統是指將資訊
網路科技運用於醫療照護上，打破了空間與時
間設限，讓病人可在居家的環境中，透過遠端
電子化健康照護系統，使醫生或專業醫療人員
在遠端也能夠即時掌握病人的各種生理狀
況。對於居家老人或病患而言，若能透過遠距
居家照護系統的協助照護，不僅節省往返醫院
的時間與金錢，親人也不必時時陪在身邊，並
減低醫療照護機構的成本[7,8]。
2、研究動機與目的
2.1 研究動機
現代社會變遷快速，子女們工作忙碌，常
不在父母親身邊，而使親情的連繫變的薄弱，
當家中發生事情時，沒辦法與親人做即時處連
繫與處理；在醫療機構方面，沒辦法直接與醫
生做溝通，常需等待醫生來看診時，才能與醫
生做醫療的咨詢，沒辦法即時了解該病人的目
前的狀況。
基於個別化需求與人性化關懷，提供更
便捷服務，結合 IPv6 視訊與語音的技術，可以使家人不受時空限制，能快速、方便、隱密
的探望親人的狀況並能與之交談，如：通知家
中的親人吃藥、詢問家中狀況…等，促進親人之間的親情維繫；在醫院方面能夠提供病人與
醫生之間的即時視訊與語音的溝通，促使醫生
能夠隨時掌握病情。
2.2 研究目的
以發展數位家庭照護為宗旨，以嵌入式系
統（Embedded System）結合 IPv6 網路系統傳送語音與訊視資料，讓受照護者在家時可以隨
時掌握自己的身體狀態，以至於親友也可利用
資訊網路的便利察覺受照護者的異狀，一有異
常馬上求救，讓家人能多一份安心，更能讓受
照護者能多一份安全保障。除此之外，省去往
來醫院舟車勞頓之苦，配合遠距醫療系統就可
隨時掌握治療的先機，就算在家的時候身體臨
時出了毛病也可以迅速發現問題，及時獲得治
療[1, 2]。
3、IPv6 居家照護網路電子化建置
由於一些長期慢性病患需經常性到醫院
做門診與醫療，所以需結合遠距醫療照護系統
來改善；本篇目的是在嵌入式系統中寫入
VoIP 語音與視訊程式，利用 IPv6 網路來傳送生理訊息的資料，做為醫師與病患溝通與咨詢
的橋梁，而達到即時掌握病人的生理狀況，或
者老人或小孩單獨在家時，有事要通知（如：
吃藥的時間到了、事情連繫、居家照護…等），遠端家屬都可以透過這套系統來溝通與照
護，不僅可以增進家人之間的親情連繫，進而
實現電子親人與電子照護的情境[9]。以下是完整架構圖：
（圖 1、完整的數位居家健康照護系統）
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3.1、VoIP/Vedio 及 IPv6 結合 e-healthcare 系統
能與遠距離的親人、醫生與專業照護人員
做視訊與語音的談話，來達到與親人、醫生與
專業照護人員之間的溝通與咨詢，進而實現電
子親人與電子照護的情境。
（圖 2、VoIP/Vedio 及 IPv6 網路結合e-healthcare 系統）
3.2、VoIP/Vedio 及 IPv6 網路健康照護提醒系統
由於患者常會忘記吃藥與睡覺的時間，所
以當吃藥與睡覺的時間到時，家人或照護人員
將透過 VoIP 語音與視訊來提醒病人該吃藥與睡覺。
由於介面簡單，當家人打給患者時，只需
要點一下接通，VoIP 的語音就會啟動，而達到溝通、咨詢的效果，如果患者要撥打出去，
會預先設定幾組他常聯絡的電話，只要點選便
可以與其他人溝通，而達到居家照護的成效
[6]。
（圖 3、VoIP/Vedio 及 IPv6 網路健康照護提醒系統架構圖
3.3、VoIP/Vedio 及 IPv6 網路居家隔離照護系統
當發生有緊急傳染病時，如：SARS、腸病毒…等，需要做隔離的時候，醫生、專業的照護人員、家人，便可以透過遠端視訊來觀察
病人目前的身體狀況，並透過語音來傳達訊
息，而達到遠端照護的情境，而使傳染降到最
低，達到控制病情的成效。
(圖 4、VoIP/Vedio 及 IPv6 網路居家隔離照護系統架構圖)
4、IPv6 視訊與語音在嵌入式系統上的實作
4.1、硬體部份
使用 SBC-2410X 是基於三星公司的ARM 處理器 S3C2410X，採用六層板設計。 S3C2410X 使用
ARM920T 核心，內部帶有全性能的 MMU(RAM 處理單元)，它適於設計移動手持設備類產品，具有高性、低粍電量、介
面豐富和體積小等優良特性。SBC-2410X 正是基於此晶片本身的各種特點而設計。
SBC-2410X 在 盡 可 能 小 的 板 面 上( 120mm×90mm)集成了 64m SDRAM、64M Nand
Flash、1M Boot Flash、RJ-45 網卡、音頻輸入與輸出、USB Host、USB slave 、標準串口、SD
卡插座、用戶按鍵和一些用戶燈等設備介面，並且使用 2.0mm 插針槽引出 CPU的大部分信號引腳，不僅可以作為嵌入式電腦
系統的一個主板模組，而且適合於項目或產品
的原型設計。
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(圖 5、SBC-2410 硬體設備概圖)
4.2、軟體部份
在軟體上，使用的是韓國 mizi 公司所公佈的免費嵌入式 Arm-linux
作業系統，基於該平台及其開發工具包，其中編寫和移植了豐富
的軟體供用戶使用和參考，如 mp3 播放器、媒體播放器、web 服務器、FTP/Telnet 服務器等。它是多人多工系統，且支援
IPv6 的網路架構系統，頻寬足夠，解決傳送視訊與語音會
有的問題，例如：語音的斷斷續續、影像的傳
送延遲…等，而去建立一個視訊與語音電子化之健康照護環境。
（圖 6、作業系統 Linux 的開發環境）
4.3、應用與研發過程
由於嵌入式系統小、開發成本低、移動性
佳，在 linux 作業系統下，將 VoIP 語音與視訊的程式，寫入嵌入式系統之韌體，使用者便
可透過觸控式螢幕，點選網路電話與視訊服
務，操作方便，而嵌入式系統會透過的網路來
連結到 Internet，再結合 IPv6 router 來傳送使用者的影像和聲音，來達到與遠端親人或醫生
實際溝通成效[11,12,13]。
（圖 7、IPv6 結合嵌入式系統之 VoIP 與視訊
應用架構圖）
4.3、預期成果
當思念親人時，可以利用嵌入式系統裡的
linux系統再結合VoIP的語音與視訊設備透過IPv6 的網路節點，在 IPv6 的 Router
進行傳送，解決了語音與視訊的延遲延，並連上
Internet 與家中親人做遠端的視訊與語音溝通，任何時刻都可以和家人做連繫，問其所
需，隨時解決在家受照護者的需求，並增進親
人之間的感情[4,5]。
當病人有問題要詢問醫生時，可以直接透
過視訊和語音與遠端的醫生做溝通，來達到電
子照護的成效，以解決病人的問題；這樣醫生
或親人就不用一直跑來跑去的關心或詢問，可
以縮短許多的時間。
當有急性傳感病時，需要做居家隔離，
如：SARS、禽流感…等，便可以利用電腦 VoIP的語音與視訊設備連上 Internet
與家人、醫生做遠端的視訊與言語的溝通，而解決家人與醫
生需直接和病患直接面對面的問題，不止解決
親情間的相思之苦，並降低傳染的可能性。
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(圖 8、嵌入式系統實作研發圖)
5、結論與展望
將資訊科技與網路技術與居家照護做結合，打造實現電子化健康照護的環境，將完成
下列幾項成果：
（一）以 IPv6 網路基礎並發展數位居家健康照護系統，提供人們個別化的需求與人性的關
愛，發展遠端視訊的探望與語音的關心，建立
人與人間的溝通與關懷，打破了時間和空間的
概念限制，能很方便與家人、醫生與專業的照
護人員進行咨詢與關愛，促進家人與家屬之間
的親情維繫；醫生與病人可以做直接的醫療詢
問；不僅節省奔波時間，並減低醫療與照護機
構的成本。
（二）以 IPv 網路基礎建設，應用於數位居家照護中，由於 IPv6
位址多、高移動性、安全性高、提供影音多媒體更佳的支援、容易擴
充，以及 IP 位址固定…等的各項優點。當每個人的 IP 位址固定時，就可以直接與對方做遠端直接連線與溝通，以後就以 IP
做為身份的辨認；由於視訊與語音是屬於多媒體部份，
而在 IPv6 它提供了更多的多媒體的支援，解決了視訊與語音上的延遲[10]。
（三）使用嵌入式系統小、成本低、移動性佳，
在嵌入式系統中開發視訊與語音的軟體，當受
照護者要去哪個地方時，可以隨身攜帶，只要
有網路，再配合每個人在 IPv6 網路上有固定IP
並可以隨插即用，不管到哪都可以連繫與照護，解決了時間、空間的問題，進而建立一
個電子化居家照護環境。
（四）在此，希望本篇的發表文章有助於本國
推動 IPv6 網路的發展有所貢獻，並在數位電子化居家照護中也能夠盡一份心力，同時期許
對此有相關領域的研究的人員，能夠有些許的
貢獻。
6、致謝
在這感謝黃秀園教授與陳永進教授的指
導，還有 3635 同學與學弟們提供相當寶貴的意見，在此致上十二萬分的感謝。
7、參考文獻
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