無線醫(yī)療設備是物聯(lián)網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)獲取完整內容。

Silicon Labs堅信物聯(lián)網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)，通過數據聚合實現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%是基于數字醫(yī)療解決方案，但他們預計，這一數字將在五年內超過50%。

隨著無線技術的進步，可穿戴健康技術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：現有的技術公司和新手創(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)網設備制造商增加170億美元的收入。

目前在糖尿病聯(lián)網設備領域已經有了重大的創(chuàng)新。主要的進展是從使用血糖監(jiān)測設備進行的現場測量轉變?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據記錄、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)療產品的連接以藍牙低功耗(Bluetooth Low Energy)為中心。有一些產品運行Wi-Fi或其他專有協(xié)議(如CPAP機器，它與電網相連，因此對低功耗需求不太敏感)，但藍牙低功耗是絕大多數產品的主要解決方案。根據市場報告，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據和發(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，對安全性和數據隱私的技術要求也在迅速增加。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)網產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)網設備具備“合理的安全特性”，以保護用戶數據。

Silicon Labs正與DTSec等標準機構密切合作，該機構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，通過批準新產品的安全調試、軟件執(zhí)行前認證的保障措施，幫助保護便攜式醫(yī)療產品免受遠程和本地網絡攻擊，并優(yōu)化已經部署產品的生命周期管理。

便攜式醫(yī)療設備的下一步

摩爾定律繼續(xù)對技術進步產生直接影響，極其便宜的微型藍牙低功耗無線芯片為實時一次性數據收集打開了大門。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)等這樣先驅企業(yè)們正在探索這條發(fā)展的道路。

物聯(lián)網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。即將投放市場的產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據。然后，我們需要降低設備及其生產的復雜性和成本。在產品發(fā)布之后，其軟件必須在整個產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。

拉近大數據與個人的距離

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、可訪問性和特權的限制中解放出來，前提是你愿意通過無線電波共享數據。

我們將找到一種方法來收集大量關鍵數據，以便先進的診斷和匯總數據也能在資源匱乏的貧窮國家提供更及時的醫(yī)療干預。我們收集的數據將成為人工智能驅動機器的素材，這些機器將快速處理所有數據，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通過數百萬種產品的形式發(fā)布，并在數十款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，確保物理和數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