計畫背景
有鑑於國內產業已走向以設備製造為中心的低獲利時代，專家學者建議應朝向以應用服務來提高產值、並帶動整體產業的發展。然而，為了解決目前產業所面臨前瞻研發人才缺乏、及應用服務系統技術開發、與市場經營人才極度缺乏的情況，教育部顧問室在規劃四年期的「資通訊科技人才培育先導型計畫」時，以培育資通訊產業未來發展所需的人才為目標：規劃結合資訊與通訊領域，並以六個主要的資通訊應用服務重點產業為主軸，其中一項即為「數位家庭產業」。
數位家庭的概念（如圖 1 所示）在最近幾年開始成型，其主要在於透過相關設備以及家庭網路環境的建置，提供人們在家更方便、更具自主性以及更安全的居家生活。由於寬頻網路系統的健全使得近年來家庭網路功能不斷擴大，開始涉及居家照護、遠距醫療、網路購物、能源管理、保全服務、遠端監控、教育和遊戲等多樣性服務，爰此，時下這種多功能的家庭網路如雨後春筍般的出現，但由於家庭網路承擔數位電視、家用閘道器及行動電話等眾多智慧家電產品的角色，因此家電產品及播放的數位內容服務也具有重要意義。
隨著無線網路技術與家庭網路技術的蓬勃發展，數位家庭的應用需求也與日俱增。根據IDC 研究報告顯示，全球資訊家電產值，將從2002 年的340 億美元，成長到2007 年將達920億美元，並且預計2008、2009、2010年亦將逐年成長，年複合成長率為23％。在行政院2005 年產業科技策略會議中，內政部建研所長預估，到公元2015 年，全球智慧居住空間所衍生之相關產業將達1000 億美元之產值，是臺灣繼資訊產品後，另一重要的新興市場。目前，國內資訊相關業者持續積極投入遠端監控、保全服務、居家照護、遠距教學、影音娛樂、人機介面、語音辨識等數位家庭服務。
圖1 數位生活產業
為了打造更優質的生活環境，許多國外著名的研究機構，已從理論與實作等面向，進行多樣化的數位家庭應用系統建置的研究計畫，如：美國麻省理工學院（MIT）電腦實驗室所建置的「Intelligent Room」、美國喬治亞科技大學所發展的「Aware Home」等都是這方面的研究實例，請參照圖 2的整理。
圖2 國內外主要的數位家庭研究計劃
(1) 數位家庭平台
為達成以上目標，培養數位家庭相關人才是絕對必要的。目前數位家庭技術尚未成熟，相關技術應用數位家庭廠商並不普及。需要培育大量數位家庭平台相關人才，結合數位家庭平台技術，達到數位生活的理想。如下圖所示的數位家庭平台是希望由基礎平台架構、管理架構及整合應用三方向進行數位家庭人才的培育。
數位家庭平台架構圖
(2) 居家保全 (技術、應用與服務)
導入數位家庭概念，居家人優先順序最高選項可能是居家保全，請參下圖。近年來關於人身安全與財產保障的話題，已成為安全監控技術最重要的課題，隨著資訊、通訊、視訊的技術不斷的創新演變，適用在保障個人與財產安全的保安產業蓬勃發展，同時也拓展到居家監控、商業安全、到政府、軍事等應用範疇，在此趨勢下，具有高品質智慧型的數位視訊監控技術與設備的需求正不斷成長。隨著數位影像壓縮技術成熟與網路寬頻的不斷提昇，數位視訊監控產業亦隨著時代的腳步日益進步。近年來數位視訊監控快速的成長，因其應用範疇包含政府、軍事、商業及居家監控等。結合網路傳輸、視訊壓縮與智慧型視訊分析功能將是未來數位監控之趨勢，其中尚未標準化之視訊分析技術乃為產品差異化之關鍵所在。
智慧型家庭居家保全監控系統概念圖
(3) 家庭娛樂 (技術、應用與服務)
導入數位家庭的另一主要應用為家庭娛樂。因技術漸趨成熟，再加上新興應用與服務的推動，與家庭娛樂相關產品的市場機會可望逐漸顯明。尤其在數位電視服務即將開播下，相關技術陸續到位，高畫質、高音質的數位家庭娛樂產品與服務之成長備受矚目。另一方面，次世代遊戲機的推出，亦搶搭此波數位家庭娛樂產品的熱潮，其多元的應用領域，尤其與網路服務結合的發展，將為家庭數位遊戲娛樂帶來新的面貌。綜觀來看，數位內容產業的範疇如下圖所示，我們可將五類應用再歸納為數位遊戲和多媒體影音兩大類，隨著媒體裝置的多樣化，近來媒體中心嘗試整合數位學習、數位影音應用、數位遊戲平台等於單一的人機介面。其中需處理多媒體編格式碼流，以有效運用頻寬達到最好的影音學習成果。本課程即著重設計媒體中心的關鍵技術，例如家庭多媒體平台架構(MHP)，須瞭解基本之媒體編碼原理與格式的特性，並進一步學習碼流封包與使用者認證的機制，提供隨處可隨個人特性而顯示媒體內容的家庭媒體中心系統。另外，數位遊戲設計需考慮文化、教育、和技術及裝置等因素，才能提供好的遊戲，本課程的另一個主軸即是遊戲設計。簡言之，家庭媒體中心提供一整合的平台，數位遊戲設計則提供平台的應用價值。
與家庭娛樂相關之數位內容產業範疇
(4) 家庭網路 (技術、應用與服務)
數位家庭在國外的發展將由寬頻到家、數位家庭網路走向智慧家庭（如下圖所示）；透過相關設備以及家庭網路環境的建置，提供人們在家更方便、更具自主性以及更安全的居家生活。同時，由於寬頻網路系統的健全使得近年來家庭網路功能不斷擴大，提供各多樣性服務。家庭網路承擔數位電視、家用閘道器及行動電話等眾多智慧家電產品的角色，因此家電產品及播放的數位內容服務也具有重要意義。根據In-Stat/MDR的統計資料，預估至2007年全球家庭網路相關的市場規模將達1,026億美元，其中智慧型家電市場將佔最大比重，達813億美元，到2010年時，智慧型家電仍為成長幅度最大的市場。由於國內產值預估將持續由2008年的新台幣3,000億元成長至2015年的新台幣6,000億元。其中技術問題涉及：家庭網路傳輸標準、家庭網路中介軟體、家庭感測網路，以及家庭網路設備之設計與控制等。整體的目的是希望藉由家庭環境的感知，提供舒適、安全及方便的居家環境。
數位家庭網路架構示意圖
(5) 居家照顧 (技術、應用與服務)
數位家庭另一重要的應用是以無線網路及網際網路技術應用於遠距病患生理監視為框架，透過資訊科技的導入，提供 e 化、 M 化等新型態的遠距居家健康與照護服務應用，為居家健康照護新模式之觀念。遠距醫療照護使用無線網路、網際網路、 IT 、醫療儀器感測、生理數據等技術，並遵循國際相關標準規範，結合居家照護與醫院資源，以建構遠距醫療照護監視資訊系統。下圖顯示遠距居家照護服務示意圖。由於行動通信與網路的日益發達，透過無線網路及網際網路連接至遠端養護所、養老院或看護中心等醫療資源較缺乏之醫療單位，可提供遠距護理站醫護人員M化的行動照護服務，並建置遠距病患病情監視資訊系統來做即時監視病情之模式，可視為醫院病房之延伸，在醫療資源共享下，方便長期照護及養護遠距病患，進而提升醫療作業效率及病患存活率，更能提升該產業在策略聯盟應用上之優勢。
遠距居家照護服務示意圖