快速發展的醫療物聯網技術推動智慧醫療和健康保障設備創新
發布時間:2023-05-25 責任編輯:lina
【導讀】智能和網聯技術近年來一直是醫療和健康保障領域內的熱門技術,許多廠商都在利用醫療物聯網(IoMT)技術開發更加智能和互聯的健康監測設備,以利用物聯網、雲計算、人工智能和可穿戴等新一代信息通信技術,來幫助用戶時刻監控自己的健康狀況、降低醫療費用和就醫麻煩。
芯科科技的無線SoC和MCU助力全球客戶的應用創新
打造更智能、高效、安全和便捷的健康監測設備
智能和網聯技術近年來一直是醫療和健康保障領域內的熱門技術,許多廠商都在利用醫療物聯網(IoMT)技術開發更加智能和互聯的健康監測設備,以利用物聯網、雲計算、人工智能和可穿戴等新一代信息通信技術,來幫助用戶時刻監控自己的健康狀況、降低醫療費用和就醫麻煩。
根據市場研究公司Precedence Research的預測,全球移動醫療設備市場的規模有望在2027年前超過850億美元,年複合增長率約為11.35%。因此智能網聯醫療和健康監測設備在全球擁有巨大的市場空間。
baokuozhongguozaineidequanqiuzhihuiyiliaohejiankangbaozhangjishushichangzhengxiyinyuelaiyueduodechangshangcanyu,qudazaochuangxindejiankangjianceheyiliaoshebei,yedailaiduijiyuxianjinxinpiandeyiliaowulianwangjiejuefangandexuqiu。Silicon Labs(亦稱“芯科科技”)作為一家專注於物聯網技術的企業,致力於為該市場提供高安全性、高可靠性、超低功耗的無線連接和智能解決方案。目前,Silicon Labs已提供了多款無線連接和控製芯片產品及解決方案,並得到了全球範圍內多家合作夥伴的采用。
創新不止步 新產品助力新發展
Silicon Labs不斷推出創新產品助力智慧醫療和健康監測等領域的發展。除了早前的BG22和BG24係列產品已有多項應用,芯科科技今年最新推出的BG27 SoC是專為極小型物聯網設備設計的新型集成電路係列產品,可為物聯網設備設計人員提供省電、高性能和值得信賴的安全性。BG27還可提供無線連接,使其成為互聯醫療設備、可穿戴設備、資產監控標簽、智能傳感器,以及牙刷和玩具等簡便的消費電子產品的理想選擇。
此外,芯科科技去年推出的BG24 2.4GHz無線SoC,可支持Matter、Zigbee、OpenThread、低功耗藍牙、藍牙網狀網絡、專有和多協議操作,並提供PSA 3級Secure Vault™安全保護,是各種智能家居、醫療和工業應用的理想選擇。
下麵通過Silicon Labs客戶的幾個具體案例,為大家分析智能無線產品如何支持開發者在智慧醫療和健康監測領域的創新。
即時藍牙無線傳輸支持脈搏血氧儀實現關鍵遠程監測
上海貝瑞電子科技有限公司(以下簡稱“上海貝瑞”)是shi一yi家jia致zhi力li於yu醫yi療liao監jian護hu產chan品pin研yan發fa生sheng產chan銷xiao售shou的de公gong司si。其qi推tui出chu的de藍lan牙ya指zhi尖jian脈mai搏bo血xue氧yang儀yi是shi一yi款kuan健jian康kang追zhui蹤zong設she備bei,可ke以yi讓rang消xiao費fei者zhe隨sui時shi掌zhang控kong自zi己ji的de健jian康kang狀zhuang況kuang。這zhe款kuan血xue氧yang儀yi不bu僅jin能neng提ti供gong即ji時shi和he遠yuan程cheng監jian測ce,還hai能neng安an全quan地di存cun儲chu患huan者zhe數shu據ju,實shi現xian和he醫yi院yuan人ren員yuan的de健jian康kang數shu據ju共gong享xiang,從cong而er解jie決jue當dang前qian全quan球qiu醫yi療liao資zi源yuan短duan缺que問wen題ti,並bing應ying對dui遠yuan程cheng監jian測ce需xu求qiu日ri益yi增zeng長chang的de挑tiao戰zhan。

為了打造高效的醫療設備,上海貝瑞選擇了Silicon Labs的EFR32BG22藍牙SoC並應用在其指尖脈搏血氧儀中。這是因為BG22具有可靠的無線性能、低功耗、高安全性、高性能32位ARM® Cortex®-M33內核,以及高達352KB的閃存和32KB的RAM,集成了先進的安全功能可確保便攜式醫療物聯網設備免受遠程和本地網絡攻擊,這些特性完全滿足上海貝瑞對無線解決方案的需求。
Silicon Labs的BG22低功耗藍牙無線SoC將(jiang)超(chao)低(di)傳(chuan)輸(shu)和(he)接(jie)收(shou)功(gong)率(lv)與(yu)高(gao)性(xing)能(neng)相(xiang)結(jie)合(he),實(shi)現(xian)了(le)出(chu)色(se)的(de)能(neng)源(yuan)效(xiao)率(lv),將(jiang)電(dian)池(chi)壽(shou)命(ming)延(yan)長(chang)達(da)十(shi)年(nian)。這(zhe)些(xie)專(zhuan)為(wei)多(duo)種(zhong)物(wu)聯(lian)網(wang)應(ying)用(yong)而(er)設(she)計(ji)的(de)模(mo)塊(kuai)可(ke)應(ying)用(yong)於(yu)從(cong)智(zhi)能(neng)門(men)鎖(suo)到(dao)個(ge)人(ren)醫(yi)療(liao)保(bao)健(jian)和(he)健(jian)康(kang)設(she)備(bei)等(deng)廣(guang)泛(fan)的(de)生(sheng)活(huo)產(chan)品(pin)中(zhong)。在(zai)此(ci)應(ying)用(yong)案(an)例(li)中(zhong),BG22 SoC配備在緊湊且方便的指尖脈搏血氧儀中,並集成血氧飽和度(SpO2)探頭和數據處理功能,可監測血氧水平(SpO2)和脈搏數,還可提供友好且直觀的用戶體驗。
以小體積、超低功耗MCU為核心打造便攜式心髒監測儀
根據世界衛生組織(WHO)的估計,心血管疾病(CVD)是全球主要的死亡原因之一,預估每年奪走1790萬wan人ren的de生sheng命ming。在zai這zhe些xie死si亡wang病bing例li中zhong,心xin律lv失shi常chang占zhan很hen大da的de比bi例li,而er準zhun確que快kuai速su地di識shi別bie心xin律lv失shi常chang風feng險xian較jiao高gao的de患huan者zhe,並bing確que保bao他ta們men接jie受shou適shi當dang及ji時shi的de治zhi療liao,可ke以yi預yu防fang過guo早zao死si亡wang。為wei此ci,心xin髒zang監jian護hu儀yi及ji心xin律lv失shi常chang檢jian測ce裝zhuang置zhi研yan發fa商shangBardy Diagnostics推出了一款Carnation移動式監護儀(CAM)貼片,是少數幾款以P波為中心的心律監測設備,專為準確測量和適應用戶的積極生活方式而設計。

CAM貼片基於Silicon Labs EFM32架構,患者接口傳感器連接到EFM32TG210 MCU。該MCU具有小體積、低功耗和集成外圍設備等優勢(外設包括ADC、SPI、ASYNC串行接口和定時器功能),運行功率極低,使CAM貼片能有效捕捉那些微小的心髒信號細節,這使得CAM貼片與其他可用的監測儀有所區別。
EFM32TG210 MCU集成的ADC提供了分辨率和濾波選項,確保能夠獲得所需的原始數據采集,同時保持在功率預算範圍內。與其他架構相比,EFM32TG MCU的電源管理提供了卓越的節能效果。此外,得益於極快的睡眠和喚醒轉換、外圍設備的自動操作和低功耗時鍾生成,EFM32TG提供超越係統要求的優異規格,並且可使用標準CR1225電池進行長達14天的連續心電圖記錄。
低功耗藍牙SoC安全的設計助力便攜式醫療設備重新定義癲癇疾病的管理方式
根據世界衛生組織的數據,全球有超過5000萬人患有癲癇,如果診斷和治療得當,估計70%的癲癇患者可以避免癲癇發作。為此,兒科癲癇學家Dave Clarke博士發起了Epidet項目,旨在打造一款用戶友好、佩戴舒適的監測設備。為了實現小巧靈活的設備外形、準確可靠的檢測算法、超低功耗、高安全性等要求,Epidet項目選用了Silicon Labs的EFR32BG22 SoC。這是一個單芯片解決方案,可以提供MCU計算功能、低功耗藍牙連接、超低功耗、小巧外形和一係列用於傳感器集成的外圍設備等諸多優勢,並可實現安全可靠的監控。
BG22 SoC除了運行頻率高達76.8MHz的ARM Cortex-M33內核,352KB閃存和32KB RAM,還具有單獨的Cortex-M0+,其可以驅動藍牙無線電子係統,從而給M33和內存留下充足的空間去處理應用和數據算法。因此,Epidet能(neng)夠(gou)獲(huo)取(qu)檢(jian)測(ce)各(ge)種(zhong)癲(dian)癇(xian)發(fa)作(zuo)類(lei)型(xing)所(suo)需(xu)的(de)數(shu)據(ju)頻(pin)率(lv)和(he)分(fen)辨(bian)率(lv),在(zai)設(she)備(bei)本(ben)地(di)處(chu)理(li)所(suo)有(you)數(shu)據(ju),然(ran)後(hou)利(li)用(yong)藍(lan)牙(ya)發(fa)送(song)明(ming)確(que)結(jie)論(lun),向(xiang)護(hu)理(li)人(ren)員(yuan)和(he)雲(yun)端(duan)提(ti)供(gong)必(bi)要(yao)的(de)更(geng)新(xin)信(xin)息(xi),進(jin)行(xing)記(ji)錄(lu)和(he)進(jin)一(yi)步(bu)分(fen)析(xi)。
此外,BG22提(ti)供(gong)先(xian)進(jin)的(de)硬(ying)件(jian)加(jia)密(mi)加(jia)速(su),可(ke)以(yi)安(an)全(quan)地(di)保(bao)護(hu)和(he)存(cun)儲(chu)維(wei)持(chi)與(yu)網(wang)關(guan)或(huo)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)的(de)私(si)密(mi)藍(lan)牙(ya)連(lian)接(jie)所(suo)需(xu)的(de)密(mi)鑰(yao)。它(ta)還(hai)提(ti)供(gong)具(ju)有(you)信(xin)任(ren)根(gen)和(he)安(an)全(quan)加(jia)載(zai)程(cheng)序(xu)的(de)安(an)全(quan)啟(qi)動(dong),從(cong)而(er)確(que)保(bao)從(cong)不(bu)可(ke)篡(cuan)改(gai)的(de)ROM開始驗證可信的固件鏈。這可以防止惡意軟件注入、回滾(rollback),並確保僅在設備上加載和執行經驗證的固件。Epidet可充分利用BG22提(ti)供(gong)的(de)安(an)全(quan)功(gong)能(neng)來(lai)保(bao)護(hu)通(tong)信(xin)鏈(lian)路(lu)和(he)用(yong)戶(hu)的(de)私(si)人(ren)信(xin)息(xi)。設(she)備(bei)固(gu)件(jian)可(ke)通(tong)過(guo)藍(lan)牙(ya)安(an)全(quan)更(geng)新(xin),迅(xun)速(su)糾(jiu)正(zheng)產(chan)品(pin)中(zhong)的(de)潛(qian)在(zai)缺(que)陷(xian),添(tian)加(jia)新(xin)功(gong)能(neng)和(he)增(zeng)強(qiang)功(gong)能(neng)。
參考資料:
藍牙脈搏血氧儀實現關鍵遠程監測
以MCU為核心的便攜式心髒監測儀
使用便攜式醫療設備重新定義癲癇疾病的管理方式
除了上述這些應用案例,Silicon Labs的IoMT解決方案在全球還有許多精彩應用。
為了讓業界更好地了解便攜式醫療設備市場發展前景,Silicon Labs低功耗藍牙SoC係列產品組合的特性,以及Silicon Labs的客戶在該領域的創新經驗和心得,Silicon Labs將攜手世紀電源網的電子研習社在5月31日舉辦主題為“基於芯科科技低功耗藍牙SoC構建安全互聯的醫療設備”的網絡研討會。
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