便攜式無線醫(yī)療設(shè)備的發(fā)展趨勢

無線醫(yī)療設(shè)備是物聯(lián)網(wǎng)市場增長最快的細(xì)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(shè)備的發(fā)展趨勢與設(shè)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(jī)會，以迅速擴(kuò)大智能技術(shù)的應(yīng)用，支持醫(yī)療服務(wù)的穩(wěn)定供應(yīng)——應(yīng)對與醫(yī)療服務(wù)能力超負(fù)荷相關(guān)的挑戰(zhàn)，通過數(shù)據(jù)聚合實現(xiàn)有效診斷和遠(yuǎn)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(jī)

自疫情爆發(fā)以來，人們對遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)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(yuǎn)程初級保健咨詢的比例增加了三倍。這是一場醫(yī)學(xué)技術(shù)界正在尋求/希望利用的運(yùn)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(yù)計，這一數(shù)字將在五年內(nèi)超過50%。

隨著無線技術(shù)的進(jìn)步，可穿戴健康技術(shù)有助于遠(yuǎn)程疾病管理，允許對患者進(jìn)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(shè)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(rèn)識到連接設(shè)備在疾病預(yù)防和醫(yī)療保健方面尚未開發(fā)的機(jī)會。因此，到2025年，全球無線醫(yī)療設(shè)備市場預(yù)計將以12%的復(fù)合年增長率增長，預(yù)計為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商增加170億美元的收入。

目前在糖尿病聯(lián)網(wǎng)設(shè)備領(lǐng)域已經(jīng)有了重大的創(chuàng)新。主要的進(jìn)展是從使用血糖監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行的現(xiàn)場測量轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^連續(xù)血糖監(jiān)測進(jìn)行的24/7操作。手持讀卡器正在被智能手機(jī)所取代，智能手機(jī)中復(fù)雜的管理應(yīng)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(shè)備進(jìn)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(shè)計趨勢正在推動對微型電子封裝的需求——促使半導(dǎo)體世界投入此一利潤豐厚的領(lǐng)域以滿足設(shè)備制造商的開發(fā)需求。

便攜設(shè)備的影響力

如今，便攜式醫(yī)療產(chǎn)品的連接以藍(lán)牙低功耗(Bluetooth Low Energy)為中心。有一些產(chǎn)品運(yùn)行Wi-Fi或其他專有協(xié)議(如CPAP機(jī)器，它與電網(wǎng)相連，因此對低功耗需求不太敏感)，但藍(lán)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(lán)牙低功耗設(shè)備的出貨量超過50億臺，比2015年增長了40%。

由于藍(lán)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(shè)備可以安全地連接到智能手機(jī)，并嵌入到這個功能強(qiáng)大的人機(jī)界面中。藍(lán)牙低功耗還支持新功能，如在用戶使用不當(dāng)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(shè)備可以在標(biāo)準(zhǔn)鈕扣電池上運(yùn)行多年。

隨著藍(lán)牙低功耗協(xié)議迅速成為通用的通信標(biāo)準(zhǔn)，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(jìn)度，并阻礙消費(fèi)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(fèi)者隱私法案(California Consumer Privacy Act)SB-327等立法要求所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備具備“合理的安全特性”，以保護(hù)用戶數(shù)據(jù)。

Silicon Labs正與DTSec等標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)密切合作，該機(jī)構(gòu)的任務(wù)是為所有連接的糖尿病設(shè)備開發(fā)一種保護(hù)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(shè)備的安全標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展。NIST和FDA等實體正在聯(lián)合制定新的標(biāo)準(zhǔn)，通過批準(zhǔn)新產(chǎn)品的安全調(diào)試、軟件執(zhí)行前認(rèn)證的保障措施，幫助保護(hù)便攜式醫(yī)療產(chǎn)品免受遠(yuǎn)程和本地網(wǎng)絡(luò)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(shè)備的下一步

摩爾定律繼續(xù)對技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生直接影響，極其便宜的微型藍(lán)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(jìn)的射頻性能和功耗將使便攜式醫(yī)療技術(shù)市場擴(kuò)展到新的消費(fèi)群體和應(yīng)用領(lǐng)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(shè)備制造商和終端用戶的相關(guān)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(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)。然后，我們需要降低設(shè)備及其生產(chǎn)的復(fù)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(jìn)、測試和分發(fā)到安裝的基礎(chǔ)上。為了讓連接的產(chǎn)品像口袋里的手機(jī)一樣普遍，我們需要保證輕松無縫地集成設(shè)備，以最大限度地減少用戶負(fù)擔(dān)。

拉近大數(shù)據(jù)與個人的距離

隨著遠(yuǎn)程醫(yī)療的普及(以及成本的降低)，便攜式醫(yī)療設(shè)備很快將大幅減少糖尿病等非傳染性疾病導(dǎo)致的過早死亡，從而延長個人的預(yù)期壽命。低成本、每天使用的一次性連接設(shè)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(yù)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(yīng)性藥物的時代將成為過去。

便攜式醫(yī)療設(shè)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(guān)鍵數(shù)據(jù)，以便先進(jìn)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(yù)。我們收集的數(shù)據(jù)將成為人工智能驅(qū)動機(jī)器的素材，這些機(jī)器將快速處理所有數(shù)據(jù)，以提供高度準(zhǔn)確的預(yù)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(wù)的數(shù)十億人將越來越容易獲得醫(yī)療保健服務(wù)。齊心協(xié)力，我們可以實現(xiàn)世衛(wèi)組織的“Triple Billion”目標(biāo)，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(shè)備開發(fā)

開發(fā)無線醫(yī)療設(shè)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(zhǔn)確的測量

使用強(qiáng)大的技術(shù)增強(qiáng)藍(lán)牙醫(yī)療設(shè)備的無線安全性

通過設(shè)計和低功耗設(shè)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(lán)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(lán)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(jī)上進(jìn)行了嚴(yán)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(shè)備將應(yīng)用擴(kuò)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(hù)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(guān)便攜式醫(yī)療設(shè)備解決方案的詳細(xì)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(biāo)題：【IoT應(yīng)用】便攜式無線醫(yī)療設(shè)備的案例與解決方案

文章出處：【微信公眾號：SiliconLabs】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

審核編輯：湯梓紅