無線醫(yī)療設備是物聯(lián)網(wǎng)市場增長最快的細分市場之一。Silicon Labs(亦稱“芯科科技”)制作本篇文章為您整理了便攜式無線醫(yī)療設備的發(fā)展趨勢與設計考量，敬請往下閱讀或通過文末閱讀原文訪問我們的在線社區(qū)獲取完整內(nèi)容。

Silicon Labs堅信物聯(lián)網(wǎng)的變革力量能夠帶來顯著的社會和環(huán)境效益。這些令人驚訝的報告為我們提供了巨大的機會，以迅速擴大智能技術(shù)的應用，支持醫(yī)療服務的穩(wěn)定供應——應對與醫(yī)療服務能力超負荷相關的挑戰(zhàn)，通過數(shù)據(jù)聚合實現(xiàn)有效診斷和遠程治療，最終改善我們和我們所愛的人的日常生活方式。

互聯(lián)醫(yī)療的市場商機

自疫情爆發(fā)以來，人們對遠程醫(yī)療服務的興趣和需求大幅上升。例如，在英國，2020年2月至6月期間，遠程初級保健咨詢的比例增加了三倍。這是一場醫(yī)學技術(shù)界正在尋求/希望利用的運動。麥肯錫最近的一份報告顯示，醫(yī)療科技公司在冠狀病毒爆發(fā)前的收入中，平均有10%是基于數(shù)字醫(yī)療解決方案，但他們預計，這一數(shù)字將在五年內(nèi)超過50%。

隨著無線技術(shù)的進步，可穿戴健康技術(shù)有助于遠程疾病管理，允許對患者進行監(jiān)測，同時使他們能夠以最小的干擾接受持續(xù)治療。盡管這項技術(shù)的發(fā)展引發(fā)了新的法律、法規(guī)和商業(yè)方面的考慮，但便攜式醫(yī)療設備的市場將會蓬勃發(fā)展：現(xiàn)有的技術(shù)公司和新手創(chuàng)業(yè)公司都認識到連接設備在疾病預防和醫(yī)療保健方面尚未開發(fā)的機會。因此，到2025年，全球無線醫(yī)療設備市場預計將以12%的復合年增長率增長，預計為物聯(lián)網(wǎng)設備制造商增加170億美元的收入。

目前在糖尿病聯(lián)網(wǎng)設備領域已經(jīng)有了重大的創(chuàng)新。主要的進展是從使用血糖監(jiān)測設備進行的現(xiàn)場測量轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^連續(xù)血糖監(jiān)測進行的24/7操作。手持讀卡器正在被智能手機所取代，智能手機中復雜的管理應用程序提供了自動化的數(shù)據(jù)記錄、報告和安全身份識別。由不同設備進行無線控制的胰島素泵正逐步小型化，最終可望實現(xiàn)一次性使用。這種小型化設計趨勢正在推動對微型電子封裝的需求——促使半導體世界投入此一利潤豐厚的領域以滿足設備制造商的開發(fā)需求。

便攜設備的影響力

如今，便攜式醫(yī)療產(chǎn)品的連接以藍牙低功耗(Bluetooth Low Energy)為中心。有一些產(chǎn)品運行Wi-Fi或其他專有協(xié)議(如CPAP機器，它與電網(wǎng)相連，因此對低功耗需求不太敏感)，但藍牙低功耗是絕大多數(shù)產(chǎn)品的主要解決方案。根據(jù)市場報告，2021年藍牙低功耗設備的出貨量超過50億臺，比2015年增長了40%。

由于藍牙低功耗工作在2.4GHz頻段，通常在15-20米范圍內(nèi)的帶寬為1Mbps，因此連接的設備可以安全地連接到智能手機，并嵌入到這個功能強大的人機界面中。藍牙低功耗還支持新功能，如在用戶使用不當時報告數(shù)據(jù)和發(fā)出警報。而且電力消耗非常低，醫(yī)療設備可以在標準鈕扣電池上運行多年。

隨著藍牙低功耗協(xié)議迅速成為通用的通信標準，對安全性和數(shù)據(jù)隱私的技術(shù)要求也在迅速增加。如果不加以解決，對安全的顧慮可能會影響進度，并阻礙消費者的購買。美國國會于2020年12月通過了第一項法案，規(guī)定向美國政府出售物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的所有公司必須提供最低安全保障。加州消費者隱私法案(California Consumer Privacy Act)SB-327等立法要求所有聯(lián)網(wǎng)設備具備“合理的安全特性”，以保護用戶數(shù)據(jù)。

Silicon Labs正與DTSec等標準機構(gòu)密切合作，該機構(gòu)的任務是為所有連接的糖尿病設備開發(fā)一種保護配置文件。我們是IEEE P2621委員會的成員，致力于為所有可穿戴醫(yī)療設備的安全標準的發(fā)展。NIST和FDA等實體正在聯(lián)合制定新的標準，通過批準新產(chǎn)品的安全調(diào)試、軟件執(zhí)行前認證的保障措施，幫助保護便攜式醫(yī)療產(chǎn)品免受遠程和本地網(wǎng)絡攻擊，并優(yōu)化已經(jīng)部署產(chǎn)品的生命周期管理。

便攜式醫(yī)療設備的下一步

摩爾定律繼續(xù)對技術(shù)進步產(chǎn)生直接影響，極其便宜的微型藍牙低功耗無線芯片為實時一次性數(shù)據(jù)收集打開了大門。尺寸縮小、更大的閃存/RAM選項、改進的射頻性能和功耗將使便攜式醫(yī)療技術(shù)市場擴展到新的消費群體和應用領域，包括用于控制藥物輸送的無線連接透皮貼片、智能吸入器、連接體重秤等。諸如BD Medical、上海貝瑞(Shanghai Berry)和諾寧(Nonin)等這樣先驅(qū)企業(yè)們正在探索這條發(fā)展的道路。

物聯(lián)網(wǎng)的潛力帶來了巨大的社會和環(huán)境效益，但是只有在我們成功解決設備制造商和終端用戶的相關信任問題后，它才能充分實現(xiàn)。即將投放市場的產(chǎn)品必須具備可靠的無線連接和持久的超低功耗操作，確保以精確和快速的方式安全提供準確的測量數(shù)據(jù)。然后，我們需要降低設備及其生產(chǎn)的復雜性和成本。在產(chǎn)品發(fā)布之后，其軟件必須在整個產(chǎn)品生命周期中不斷改進、測試和分發(fā)到安裝的基礎上。為了讓連接的產(chǎn)品像口袋里的手機一樣普遍，我們需要保證輕松無縫地集成設備，以最大限度地減少用戶負擔。

拉近大數(shù)據(jù)與個人的距離

隨著遠程醫(yī)療的普及(以及成本的降低)，便攜式醫(yī)療設備很快將大幅減少糖尿病等非傳染性疾病導致的過早死亡，從而延長個人的預期壽命。低成本、每天使用的一次性連接設備將能夠持續(xù)監(jiān)測你的健康狀況，能夠識別你的肌肉和骨骼中發(fā)生了什么，并推薦定制的預防措施以防止疾病的發(fā)生。人體本身將成為溝通的媒介，反應性藥物的時代將成為過去。

便攜式醫(yī)療設備將用戶從成本、可訪問性和特權(quán)的限制中解放出來，前提是你愿意通過無線電波共享數(shù)據(jù)。

我們將找到一種方法來收集大量關鍵數(shù)據(jù)，以便先進的診斷和匯總數(shù)據(jù)也能在資源匱乏的貧窮國家提供更及時的醫(yī)療干預。我們收集的數(shù)據(jù)將成為人工智能驅(qū)動機器的素材，這些機器將快速處理所有數(shù)據(jù)，以提供高度準確的預測和治療。我們可以共同努力從根本上重塑醫(yī)療體系，為所有人提供積極治療的曙光。

如今，缺乏充分醫(yī)療服務的數(shù)十億人將越來越容易獲得醫(yī)療保健服務。齊心協(xié)力，我們可以實現(xiàn)世衛(wèi)組織的“Triple Billion”目標，并看到每個人的壽命更長、生活富足。

快速啟動無線醫(yī)療設備開發(fā)

開發(fā)無線醫(yī)療設備有三個基本的工程挑戰(zhàn)。你必須：

確保以精確和快速的方式提供準確的測量

使用強大的技術(shù)增強藍牙醫(yī)療設備的無線安全性

通過設計和低功耗設置最大限度地延長電池壽命

Silicon Labs提供最低功耗和安全的藍牙低功耗產(chǎn)品組合。我們的EFR32 Wireless Gecko第二代無線SoC平臺提供了出色的低功耗、模擬性能和系統(tǒng)集成。我們的藍牙低功耗軟件堆棧已經(jīng)通過數(shù)百萬種產(chǎn)品的形式發(fā)布，并在數(shù)十款Android和iOS智能手機上進行了嚴格的穩(wěn)健性測試。我們有對系統(tǒng)有著廣泛的了解，從最初的糖尿病連接設備將應用擴展到血糖監(jiān)測、連續(xù)血糖監(jiān)測、胰島素泵和脈搏血氧儀。我們推出了全面的Secure Vault安全技術(shù)，確保物理和數(shù)字保護可滿足美國和歐盟法規(guī)，并支持最新的NIST和FDA的安全要求。

有關便攜式醫(yī)療設備解決方案的詳細信息，以及您考慮在下一個項目中部署它們的考量，請訪問Silicon Labs官網(wǎng)頁面。

原文標題：【IoT應用】便攜式無線醫(yī)療設備的案例與解決方案

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審核編輯：湯梓紅