作者

李順裕

現任國立成功大學電機系特聘教授，指導研究生致力於智慧穿戴式物聯網之無線生醫晶片系統與平台開發，包含體外身體感測網路晶片與體內神經調控晶片，經歷包含擔任國立成功大學晶片系統研發中心主任、教育部「智慧晶片系統整合推動聯盟」召集人、科技部「健康貼身守護神小聯盟」召集人、裕晶醫學科技股份有限公司創辦人。

目錄

序言

第1章　穿戴式裝置與身體感測網路
1.1 醫療電子需求趨勢
1.2 穿戴式裝置
1.3 穿戴式裝置平台
1.4 身體感測網路
1.5 半導體晶片系統架構
1.6 貼身守護神夢想實現

第2章　貼身守護神產品系列
2.1 24小時無線心律偵測器（YuGurad：貼心片）
2.2 智慧聽診器（YuSound：貼心音）
2.3 無線尿液檢測系統與平台（YuRine：尿檢譯）
2.4 智慧心律衣（YuCloth：貼心衣）
2.5 寵物心律衣（YuPet：寵心衣）
2.6 運動心律帶（YuBelt：貼心帶）
2.7 智慧穿戴式物聯網之無線生醫晶片系統開發模組（TriAnswer：試穿戴）

第3章　實驗課（一）你真的累了嗎？心電訊號疲勞分析系統原理與實作
3.0 前導篇：你根本不懂我的心！心電訊號基本介紹
3.1 首先該從哪開始好呢？TriAnswer基本操作教學
3.2 看哪！這裡有一串心電訊號呀！心電訊號基本處理
3.3 你的心跳乖不乖？心律變異率基本分析
3.4 延伸單元：大電腦也能同步看我的小心電？進階主動學習模組的入門課

第4章　實驗課（二）你有用力嗎？肌電訊號量測原理與實作
4.0 前導篇：肌電訊號是什麼？我會被電到嗎？肌電訊號基本介紹
4.1 大肌肉的你有多會放電？一量就知道啦！肌電訊號量測入門
4.2 給我再用力一點！我知道你在偷懶！肌電訊號時域分析肌肉力道
4.3 教練這一組我真的不行了！不信你看我的肌電訊號！肌電訊號頻域分析肌肉疲乏

第5章　實驗課（三）你在看哪裡？眼電圖訊號量測原理與實作
5.0 前導篇：眼電訊號是什麼？難道我的眼睛會放電？眼電訊號基本介紹
5.1 你剛剛是不是往右看了？是不是在偷偷想什麼？眼電訊號量測與分析

第6章　實驗課（四）你壓力大嗎？光體積變化描記圖法（PPG）原理與實作
6.0 前導篇：蛤？光⋯⋯光體積變化描記圖法？光體積變化描記圖法（PPG）基本介紹
6.1 照過來照過來！各位客倌快來看看你的脈搏！光體積變化描記圖法（PPG）量測入門
6.2 簡單照一下就知道壓力大不大啦！我是說⋯⋯血壓！光體積變化描記圖法（PPG）血壓基本分析

第7章　實驗課（五）你有心病嗎？以心電訊號實作人工智慧心臟疾病辨識
7.0 前導篇：人工智慧有這麼厲害？IQ有比我高嗎？人工智慧基本介紹
7.1 自動駕駛車怎麼辨認路上的狗狗和狗便便？善於處理影像辨識的AI
7.2 電腦沒有長眼睛能夠看得清楚嗎？以 CNN 舉例電腦如何看待資料
7.3 電腦真的有高視力還能一眼看出你有沒有心病！實作：CNN模型心電訊號辨識心臟疾病

附錄 APPENDIX
A　TriAnswer操作說明
B　Python程式實作說明
C　課程證書操作流程
D　藍牙（Bluetooth）無線通訊技術簡介
E　圖檔素材、ADALM 2000圖檔與免費軟體使用聲明

序／導讀

序言

本書是介紹一應用於智慧穿戴式物聯網之無線生醫晶片系統開發模組——試穿戴，此模組擁有低功耗、微小化及物聯網化的設計，主要包含了提供各種高品質的生理訊號的量測、無線傳輸與紀錄的功能，來協助後續智慧型訊號的分析、辨識與結果顯示，其中的生理訊號涵蓋了心電訊號、腦電訊號、肌電訊號、血氧訊號等多種人體的生理訊號。開發者透過此模組，可以快速地開發出應用於生醫領域之穿戴式產品，縮短研究開發時間。此外，不同的訊號以不同的模組進行訊號處理，開發者可以依據自身之開發需求，自由地組裝模組，高品質的單一生理訊號搭配後續演算法，即能達成許多訊號擷取與分析的系統，或甚多組、多種生理訊號的合併分析，更能實現多樣態的生醫整合系統。如同組裝一「智慧積木」，我們稱此模組為「TriAnswer：試穿戴（Try and Get Your Answer）」（中華民國專利發明第 I 764183 號），期望幫助學習者更快速地熟悉半導體晶片系統、人工智慧、智慧聯網、生物醫學領域等專業知識，也讓開發者能更輕易地實現其設計構想，開發出產品雛形，蓬勃生醫穿戴式產品之領域發展。最後，感謝康宇鎧工程師，協助本書初稿及程式的撰寫，讓內容更符合開發者的需求。

透過此模組開發經驗，可發展出「貼身守護神」系列不同應用之穿戴式產品，如24小時心律偵測器（YuGurad：貼心片）、智慧聽診器（YuSound：貼心音）、無線尿液檢測系統與平台（YuRine：尿檢譯）、智慧心律衣（YuCloth：貼心衣）、寵物心律衣（YuPet：寵心衣）、運動心律帶（YuBelt：貼心帶），並分別應用於不同市場，如醫療市場（YuGuard、YuSound、YuRine）、穿戴市場（YuCloth、YuPet、YuBelt）、教育市場（TriAnswer），更能進一步應用於工業市場（工廠檢測設備與轉譯系統（YuCBM：檢備譯）），此「貼身守護神」系列產品將可實現民眾「醫電園」的夢想。歡迎使用者體驗與回饋。