個人化、行動化與智慧化成為醫療電子相關業者的主要發展方向。此一趨勢形成的背後因素乃是通訊與半導體技術快速演進，其中又以短距無線傳輸技術的推陳出新，與搭配智慧行動裝置類型的多元發展，使得智慧醫療應用可以不斷的推出新應用。
聯網環境的普及、聯網裝置推陳出新，讓聯網成為一般消費者最熟悉的生活習慣，刺激各種聯網應用蓬勃發展，同時也促進各種短距無線傳輸技術的快速導入。分析主要應用於智慧醫療或行動醫療的短距無線傳輸技術，現階段最受矚目的是近距離無線通訊(Near Field Communication, NFC)、低耗電藍牙(Bluetooth Low Energy)與ZigBee技術，以下分別針對這三種技術進行比較說明(表1)，從短距無線傳輸技術的演變與主要廠商推出的新產品與應用，提供台灣廠商未來在相關領域的發展參考。
NFC漸由行動支付滲透智慧醫療
NFC是一種標準短距無線連結技術，可協助消費者簡化交易過程、交換數位內容，且可藉由觸控方式連結其他消費性電子產品，使得生活更便利、更方便。所以該技術主要優點是「只要輕輕觸控、無需嚴格配對」。
該技術起源於2004年，主要是由NFC論壇(NFC Forum)發起，運作方式為先在智慧行動電話或穿戴式裝置上裝設上NFC解決方案，並與藍牙技術相互搭配，由NFC技術找尋其他可連之裝置，再透過藍牙技術傳輸欲交換的資料或內容。
該技術早期應用以「行動支付」為主，近期市場應用目標則鎖定「智慧醫療」，NFC聯盟甚至在2013年7月分特別針對醫療照護應用提出三項技術規定：如個人健康裝置溝通(Personal Health Device Communication, PHDC)技術規範、連結換手(Connection Handover)1.3版本，以及簽署紀錄類型定義(Signature Record Type Definition, SRTD)2.0版。NFC應用於智慧醫療的主要規範內容說明如下：
PHDC目的在於符合ISO/IEEE Std. 11073-20601 Optimized Exchange Protocol與NFC Forum規範，並為個人健康裝置提供一個可互相操作、資料傳輸的依據。
連結換手部分，意即讓擁有兩個內建NFC技術的裝置，可透過其他無線傳輸技術進行資料交換，CF 1.3技術簡化與一般相對高速無線傳輸技術的整合，如無線 區域網路(Wi-Fi)或藍牙技術，且具有一觸設定的優點。此規範可讓開發者自行選擇資料交換的裝置或格式，但其他通訊標準為與NFC裝置串連，則須轉換成符合NFC資料交換的格式(NFC Data Exchange Format, NDEF)。此外，CF 1.3規範同時具有靜態模式，當使用者接收到換手資訊而無法閱讀或不需要時，可先暫存成一個簡化的NEC Forum Tag，等有空時再行閱讀的一種調和機制。
至於SRTD 2.0主要是在簽署單一或多重NDEF記錄時所使用的一種規範，定義並選擇最適當的RTD領域，並提供一系列適當的簽署運算法則與認證型態，或是可以定義適用於SRTD的新運算法則。
低功耗藍牙鎖定醫療/健康穿戴裝置
藍牙技術是愛立信(Ericsson)於1994年提出的一種個人無線區域網絡技術，主要目的在於研究在行動電話和其他配件間進行低功耗、低成本無線通訊連線的方法，後續則由藍牙技術聯盟(Bluetooth SIG)負責其技術規格的改善。
此項技術初期以應用於消費性電子產品居多，但因當時使用環境面臨許多限制，主要包含同時具有藍牙技術的裝置較少、成本較貴，第二是耗電量高，減少使用時間。
為解決上述問題，該聯盟於2010年提出藍牙4.0版本，主要在於改善高耗電的問題，甚至進而提出三種不同版本，分別提出「低功耗藍牙」、「傳統藍牙」和「高速藍牙」三種模式。其中傳統藍牙模式以資訊溝通、裝置連線為重點，高速藍牙模式則主攻資料交換與傳輸。因可單獨選擇一種傳輸模式或兼用兩種以上的運作模式，使得應用日益增加，如醫療與健康照護市場或是智慧穿戴式裝置等。
因應物聯網時代的來臨，藍牙技術聯盟特別於2013年底推出藍牙4.1版本，其主要特色為上下相容，與前代傳輸規格可相容；其次則是改善連線品質，除降低其他噪音干擾外，並增加自動連線功能；最後則是優化資料傳輸功能，在新版本中增加大容量資料的傳輸功能，方便使用者體驗程度。
ZigBee主打大量聯網節點管理效益
ZigBee技術屬於一種低速短距離傳輸的無線網路協定，最早由Honeywell公司組成的ZigBee Alliance制定，於2001年向國際電機電子工程師學會(IEEE)提案納入IEEE 802.15.4標準規範，並於2004年12月發表第一個正式標準。該技術主要訴求的優點包含低布建成本、多支援節點數量、低耗電量與低複雜度等。主要目標是允許廠商可透過其所制定規格讓相關產品達成互通的目的。
ZigBee技術初期的應用市場為自動化控制領域，如環境監控與工廠自動化之類，然隨著物聯網環境成熟，市場應用範疇也逐漸擴及到家庭自動化、智慧電表/智慧電網/智慧能源管理等項目。
無線晶片商全力搶攻智慧醫療
雖然市場上充滿各種短距無線傳輸技術，但若該技術無法獲得全球晶片大廠的認同，進而推出相對應的系列產品，終究無法獲得終端產品廠商的青睞。因此，先針對半導體晶片大廠於此方面的產品布局進行分析，再從智慧醫療應用較為先進的廠商，觀察其最新展出的應用服務。
首先鎖定已針對行動醫療領域推出解決方案晶片大廠--高通(Qualcomm)、博通(Broadcom)與德州儀器(TI)為代表廠商，以發展策略、產品布局、未來方向為構面進行分析。
高通打造無線智慧醫療平台
高通於2011年12月將其無線醫療保健部門(Wireless Health Division)分割出去，成立擁有100%股權的子公司Qualcomm Life，成為其在無線醫療電子事業的專責服務單位，並於在2014年底舉辦的策略會議中，繼續重申「行動醫療照護」將列為未來公司四大新興領域之一。
觀察高通在短距無線傳輸技術領域的發展，主要由兩大路線並行發展，其一是利用高通在主要短距無線晶片產品發展的優勢，持續與終端產品裝置廠商共同研發無線智慧醫療電子產品，如Wi-Fi、BT、NFC等晶片解決方案。
另一方面則是利用Qualcomm Life強打的無線傳輸技術，如「The 2net Hub」與「The 2net Paltform」等，企圖與其他不同領域的業者，如軟體開發商、系統業者、服務業者、醫療院所、與其他非營利機構等合作，提供一整套的產品解決方案。
在短距無線傳輸產品方面，該公司除強調高整合性的產品組合外，也特別強調簡單易用且具彈性應用的連結性，以藍牙技術而言，高通提供「Bluetopia」與內裝軟體方案給許多裝置開發商(從智慧手機、平板裝置、穿戴電子與醫療照護產品等)，允許系統設計人員可快速與既有的主機控制器搭配使用。
NFC技術因有望成為未來連接行動載具、家中資訊娛樂裝置、行動醫療電子等產品的主要技術，故高通亦在2009年開始即投入資源進行研發，並於2012年宣稱已開發出低功耗、小面積的NFC晶片模組，且可與高通既有無線傳輸技術整合，進一步協助裝置廠商降低開發與投資成本。
博通推整合型無線開發套件
相對於高通的積極布局，博通較傾向採取「利基市場」的策略，減少與競爭對手直接競爭的機會，故遲至2012年的HIMSS會議中，才宣布將產品應用市場往行動醫療領域延伸，主要產品除採用既有的無線傳輸產品外，在行動醫療領域部分也會採取較以往更顯積極的策略，如提供系統單晶片(SoC)解決方案等。
分析博通進入行動醫療領域的主要作法是提供該公司所生產的無線解決方案--BLE技術，塑造對傳統醫療照護模式產生革命性的影響，並為須要長期照護的病患，加強預防性照護及更佳的監測效果，如透過無線傳輸血壓計或血糖機，可讓病患自行測量並將結果上傳至資料庫，且允許其醫療照護人員可以判讀此些資料，當醫護人員發現資料異常，則可即時進行判斷與處理。
在NFC技術部分，博通以BCM2079x系列產品為主，因為採用40奈米互補是金屬氧化物半導體(CMOS)製程，耗電量大幅降低，使用的元件及電路板面積亦同時減少，使得產品功能滿足消費者對於「低功耗、小尺寸及高整合功能」等主要需求。且在2014年更進一步將Wi-Fi、Bluetooth Smart與NFC功能整合至單一WICED開發套件，達到簡化智慧裝置與其他裝置的設定程序，提供更為便利的使用者體驗，成為博通下一波揮軍醫療裝置、設備領域的武器之一。
TI擴建醫療元件事業部
至於TI則是最早耕耘醫療電子領域的半導體廠商之一，自2006年底開始由各部門調派人手，成立一個醫療元件事業部門(Medical Device Group) ，迄今，這個部門配置約近百人，其中有80%是從事各類研發工作。
在短距無線傳輸解決方案的產品部分，TI在2010年針對消費醫療、運動健身及健康管理等領域適用的產品，包含CC2540 單模藍牙低功耗SoC及CC257x ANT網路處理器等。另外，TI在2013年就推出適用於醫療、穿戴式裝置和物聯網應用的NFC感測器轉發器，且因應產品朝向「高整合、低功耗」，以及須符合ISO標準的要求下，整合多項產品規格，符合在多重應用環境如穿戴式裝置、行動醫療等，提供更長的使用時間。
生物感測將掀下一波行動醫療設計熱潮
觀察健康、運動與生物科技相關產品，約超過六成都強調「感測」技術的搭載與應用，其中又以生理相關的感測應用為多，對於搭載或應用何種短距無線傳輸技術則較少被提及。顯見下一波廠商在研發應用於智慧醫療或行動醫療產品時，將以「生理感測」為訴求重點，以滿足消費者在行動照護與健康管理的需求。
在穿戴科技相關的類別中，主要可分成三大類，依2015年國際消費性電子展(CES) Innovation Awards得獎比重的多寡，依序為智慧手表/智慧手環、智慧裝置周邊產品、智慧衣/襪/鞋，占比分別為53.3%、26.7%與20%。其中大部分的智慧手表/手環等功能與現階段已發表之產品，功能部分並不會有太多差異，大部分產品強調更具設計美感的造型與訴求生理感測器的搭用，不過由Withings公司所展示的產品Withings Activites(圖1)，其訴求為全世界首台搭載追蹤感測與藍牙連結技術的傳統類比手錶。
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圖片來源：Withings官方網站
圖1 Withings展出具無線連結和感測功能的傳統手表 |
在高齡化社會的醫療體系下，銀髮族為提升自身之生活品質，將會提高用於預防治療與健康管理的支出費用；另一方面，由於健身管理、運動管理的觀念近年來大幅流行，也吸引許多廠商陸續推出相關產品與應用程式，間接擴大智慧醫療使用的客層。
然而，個人保健資訊或醫療相關記錄都屬於個人隱私的權益範圍，在資料產生過程或傳輸過程自然須受到保護，或者當使用者在戶外運動，無線傳輸品質是否良好，也會影響資料分析的優劣，所以決定採用何種短距無線傳輸技術，將成為廠商發展「行動醫療」的關鍵要素。
因此全球主要智慧醫療電子廠商於此領域的產品布局，強調單一傳輸技術的產品已不多見，取代而出的產品多屬「整合型晶片」為主，例如博通克服NFC與其他技術訊號干擾、協定相容等問題，推出四合一晶片，並整合大量Wi-Fi前端元件。
然另一方面，從2015 CES Innovation Awards公布的得獎名單中，發現到多數的產品或應用軟體的特性說明中，大部分都強調該產品已搭載或內嵌生理感測器(Biosensor)，做為收集及傳送資料的主要來源。
這意味著台灣相關業者若要進入智慧醫療電子領域，短期在應用處理器或影像處理器的市場，是存在較高的進入障礙。但是在無線晶片或感測器的市場領域，台灣廠商如聯發科等，在研發與市場拓展的成就，並不會落後美、日廠商太多，甚至若能積極往生理感測等較為先進的領域發展，或許可取得一席之地。
(本文作者為資策會MIC資深產業分析師)