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无线技术对医疗保健的影响 移动保健系统发展

近年来,随着蓝牙®低功耗 (BLE) 和 ANT™ 等低功耗无线技术在智能电话和一些单模外围设备的广泛采用,一个使广大护理人员和医生们能够无线地连接医疗保健监控系统的生态系统便应运而生了。

众多因素正在将移动保健概念成为现实,这些因素包括老年人口的增长、卫生保健花费的增加、对远程卫生保健的需求以及对于健康生活和健身的强烈意识和需求(请参见图 1)。过去,阻碍这一概念成为现实的问题是网络接入、安全性、可靠性以及低成本和低功耗等要求。后来,移动电话在全世界得到迅速普及。

图 1 影响保健发展的一些驱动因素

人们做了大量的工作以利用技术来改进医疗设备的质量和易用性。影响无线医疗解决方案的一个关键因素是要极大地缩小医疗设备的尺寸——使移动保健设备遍布诊所、医生办公室乃至广大患者的家中(请参见图 2)。要实现这一点,设计人员需要彻底了解模拟和嵌入式处理、系统知识、全球支持基础设施架构、高级工艺技术以及医疗行业的发展演进。另外,还必须始终满足医疗市场要求的质量和可靠性高标准。

图 2 无线技术对医疗保健的影响

近年来,随着蓝牙®低功耗 (BLE) 和 ANT™ 等低功耗无线技术在智能电话和一些单模外围设备的广泛采用,一个使广大护理人员和医生们能够无线地连接医疗保健监控系统的生态系统便应运而生了。一些家庭保健设备可能是移动式的(例如:活动监视器等),而其他一些保健设备则通常会固定安放在家里的某个地方(例如:体重秤等),可能无法连接无线网关。由于人们常常在家里四处走动,因此如手表或首饰等可穿戴式设备可以自动将来自远处重量秤的缓冲数据传输到家中另一处的网关。

对大多数患者监控系统都很重要的一件事情是确保移动性和系统灵活性的同时还需保证数据完整性。Wi-Fi™ 和以太网是让医院对所有其设备进行组网并连接至患者家中的接口。患者穿戴上无线身体传感器网络设备后,护理人员现在可以远程连接患者。利用医院的内部网络或链路,连接至患者的家庭安全系统、数据集成管理器甚至是一部手机便可实现这一点。这些数据传输给护理人员或呼叫中心,从而实现对患者家庭个人情况的不间断监测(请参见图 3)。康体佳健康联盟 (Continua Health Alliance) 是一家由世界上领先的健康护理及技术公司组成的非牟利、开放性产业联盟以改善个人健康,旨在建立一个促进患者自主性的通用个人远程保健解决方案系统。它还让人们和许多机构组织可以更好地管理健康。想要获得保健行业认证的急切需求将会进一步增加各种通用设备的使用,而这些设备的协同工作又会进一步完善保健生态系统。

图 3 卫生保健监测生态系统

接口和标准


图 4 无线接口和标准

在建立通用医疗设备生态系统的努力过程中,"康体佳"对通过传输协议(如:USB、BLE 和 Zigbee® 等)连接至数据集成器(管理器)的各种医疗设备进行了定义(请参见图 4)。康体佳采用了许多现成的标准在各种医疗设备之间传输和接收数据。如果某个医疗设备厂商想要在其产品上使用"康体佳"专用标志,其必须通过一个严格的认证过程。

选择某种无线接口时,通信距离、数据速率和功耗都是关键的考虑因素。Bluetooth® 和 BLE 协议均具有一定的通信距离,并且拥有比 Zigbee 更高的数据速率。相比传统的蓝牙技术,BLE 对传感器而言具有更高的功效,从而可以使用更小尺寸的电池。另一方面,Zigbee 具有中等的数据速率和占空比,并且支持网状网络,从而允许在相同系统中使用多个传感器以实现更远的通信距离。

为外围设备选择正确的解决方案


在决定为外围产品选择何种无线技术和解决方案时,产品设计人员需要查看许多清单。

网络处理器与真正的单片机解决方案
网络处理器:
接口简单,易于集成
无需现有应用程序代码端口
单芯片解决方案:
通过减少 BoM 组件最小化成本
占用更少的板级空间,实现功耗优化
寻找一家可以提供整套解决方案的厂商:
您需要网络处理器还是单芯片解决方案?
您要求一个完全兼容、集成的 BLE 堆栈吗?
您需要单模式还是双模式支持?
您要求配置文件,即一种易用接口吗?
您要在模块中设计,还是要直接将芯片集成到板上?
您需要 RF 设计支持吗?
您要求第三方硬件、软件、系统集成支持吗?

根据产品和业务需要,您可以选择不同的组合。TI 提供了多种可满足众多厂商各种需求的解决方案,从而让这一过程变得更加容易。


(责任编辑:ioter)

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