近年來全球人口老化及空氣品質問題日益嚴重，慢性阻塞性肺部疾病（Chronic Obstructive Pulmonary Disease, COPD）患者也逐年增加，根據世界衛生組織統計， 目前COPD更高居全球十大死因第三位。COPD為漸進性肺部疾病，導致病人呼吸道感染、活動時氣促及身體活動降低，影響日常生活品質。而接觸不良空氣品質的環境會加重病患呼吸道症狀，特別是空氣中PM2.5濃度是導致症狀加劇重要因素之一。透過漸進的復健計畫提升身體活動，可協助病人改善疾病症狀，但若在空汙的環境中運動反而會增加危險性。目前市面上並沒有一項特別針對慢性肺病患者設計的健康科技產品，能夠完整結合環境與生理行動偵測訊息，提供智慧化身體活動決策輔助，以增進病患規律的日常身體活動。
因此本技術應用之研發目的為整合環境與生理行動監測數據，開發個人化身體活動決策輔助系統，協助病患維護理想的日常身體活動度。研發項目包括行動偵測裝置及身體活動決策輔助軟體，硬體方面是由研究團隊開發之「數位監控盒」，係一經修正及優化可攜式的環境偵測裝置，其提供的數位介面主要包括：(1) 使用者當下所處地點的環境資訊(溫溼度、紫外線指數、及PM2.5濃度)，提供更符合真實環境情況的數據；(2)即時整合監測之血氧飽和濃度(SPO2)、呼吸、及心跳速率等生理數據；(3)可另外應用及連結其他市售的遠端行動生理監測數據(例如：身體活動紀錄器、及用力呼氣一秒量計FEV1等)，以作為建構使用者個人化身體活動決策輔助系統之依據。
軟體開發部分主要包括三大組成要件：(1)智慧手機身體活動決策行動應用軟體(App); (2) Line bot 通訊系統，以提供使用者監測數據與回饋；及(3)雲端伺服器及資料庫(Cloud server and database)。行動應用軟體會以無線網路連結所有行動裝置，將環境及生理數據上傳於雲端伺服器及資料庫，分析及整合數據後，將自動透過Line bot介面提供使用者即時身體活動建議、身體活動目標設定、活動環境狀況及提醒，以促進COPD病患自我管理身體活動，預防身體功能退化及症狀惡化。本技術應用與開發架構如圖一。

本技術針對慢性阻塞肺病患者特殊需求，研發特點為：(1)整合各種行動監測裝置的功能於單一裝置內、(2)簡化行動監測裝置及App的操作流程、(3)建構自動化決策輔助系統提供使用者身體活動建議目標，並提供數位介面，以達到個人化、易用性、方便攜帶、以及易於整合終端裝置之設計。

本技術針對慢性阻塞性肺病患者開發行動偵測裝置，整合穿戴式裝置即時監測生理及環境品質數據，提供智慧化身體活動輔助決策，協助病患在較安全的環境下進行身體活動及管理，避免症狀惡化。未來可應用於居家、照護機構、或無法持續接受機構式肺部復健計畫的病患。