眾多因素正在將移動保健概念成為現(xiàn)實，這些因素包括老年人口的增長、衛(wèi)生保健花費的增加、對遠程衛(wèi)生保健的需求以及對于健康生活和健身的強烈意識和需求（請參見圖1）。過去，阻礙這一概念成為現(xiàn)實的問題是網(wǎng)絡(luò)接入、安全性、可靠性以及低成本和低功耗等要求。后來，移動電話在全世界得到迅速普及。

圖1 影響保健發(fā)展的一些驅(qū)動因素

    人們做了大量的工作以利用技術(shù)來改進醫(yī)療設(shè)備的質(zhì)量和易用性。影響無線醫(yī)療解決方案的一個關(guān)鍵因素是要極大地縮小醫(yī)療設(shè)備的尺寸——使移動保健設(shè)備遍布診所、醫(yī)生辦公室乃至廣大患者的家中（請參見圖2）。要實現(xiàn)這一點，設(shè)計人員需要徹底了解模擬和嵌入式處理、系統(tǒng)知識、全球支持基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)、高級工藝技術(shù)以及醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展演進。另外，還必須始終滿足醫(yī)療市場要求的質(zhì)量和可靠性高標準。

圖2 無線技術(shù)對醫(yī)療保健的影響

    近年來，隨著藍牙^®低功耗(BLE) 和ANT™等低功耗無線技術(shù)在智能電話和一些單模外圍設(shè)備的廣泛采用，一個使廣大護理人員和醫(yī)生們能夠無線地連接醫(yī)療保健監(jiān)控系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)便應(yīng)運而生了。一些家庭保健設(shè)備可能是移動式的（例如：活動監(jiān)視器等），而其他一些保健設(shè)備則通常會固定安放在家里的某個地方（例如：體重秤等），可能無法連接無線網(wǎng)關(guān)。由于人們常常在家里四處走動，因此如手表或首飾等可穿戴式設(shè)備可以自動將來自遠處重量秤的緩沖數(shù)據(jù)傳輸?shù)郊抑辛硪惶幍木W(wǎng)關(guān)。

    對大多數(shù)患者監(jiān)控系統(tǒng)都很重要的一件事情是確保移動性和系統(tǒng)靈活性的同時還需保證數(shù)據(jù)完整性。Wi-Fi™和以太網(wǎng)是讓醫(yī)院對所有其設(shè)備進行組網(wǎng)并連接至患者家中的接口。患者穿戴上無線身體傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備后，護理人員現(xiàn)在可以遠程連接患者。利用醫(yī)院的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或鏈路，連接至患者的家庭安全系統(tǒng)、數(shù)據(jù)集成管理器甚至是一部手機便可實現(xiàn)這一點。這些數(shù)據(jù)傳輸給護理人員或呼叫中心，從而實現(xiàn)對患者家庭個人情況的不間斷監(jiān)測（請參見圖3）。康體佳健康聯(lián)盟(Continua Health Alliance) 是一家由世界上領(lǐng)先的健康護理及技術(shù)公司組成的非牟利、開放性產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟以改善個人健康，旨在建立一個促進患者自主性的通用個人遠程保健解決方案系統(tǒng)。它還讓人們和許多機構(gòu)組織可以更好地管理健康。想要獲得保健行業(yè)認證的急切需求將會進一步增加各種通用設(shè)備的使用，而這些設(shè)備的協(xié)同工作又會進一步完善保健生態(tài)系統(tǒng)。

圖3 衛(wèi)生保健監(jiān)測生態(tài)系統(tǒng)

接口和標準

圖4 無線接口和標準

    在建立通用醫(yī)療設(shè)備生態(tài)系統(tǒng)的努力過程中，“康體佳”對通過傳輸協(xié)議（如：USB、BLE 和Zigbee^®等）連接至數(shù)據(jù)集成器（管理器）的各種醫(yī)療設(shè)備進行了定義（請參見圖4）。康體佳采用了許多現(xiàn)成的標準在各種醫(yī)療設(shè)備之間傳輸和接收數(shù)據(jù)。如果某個醫(yī)療設(shè)備廠商想要在其產(chǎn)品上使用“康體佳”專用標志，其必須通過一個嚴格的認證過程。

     選擇某種無線接口時，通信距離、數(shù)據(jù)速率和功耗都是關(guān)鍵的考慮因素。Bluetooth^®和BLE協(xié)議均具有一定的通信距離，并且擁有比Zigbee更高的數(shù)據(jù)速率。相比傳統(tǒng)的藍牙技術(shù)，BLE 對傳感器而言具有更高的功效，從而可以使用更小尺寸的電池。另一方面，Zigbee具有中等的數(shù)據(jù)速率和占空比，并且支持網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，從而允許在相同系統(tǒng)中使用多個傳感器以實現(xiàn)更遠的通信距離。

為外圍設(shè)備選擇正確的解決方案

在決定為外圍產(chǎn)品選擇何種無線技術(shù)和解決方案時，產(chǎn)品設(shè)計人員需要查看許多清單。

• 網(wǎng)絡(luò)處理器與真正的單片機解決方案
  • 網(wǎng)絡(luò)處理器：
    • 接口簡單，易于集成
    • 無需現(xiàn)有應(yīng)用程序代碼端口
  • 單芯片解決方案：
    • 通過減少BoM組件最小化成本
    • 占用更少的板級空間，實現(xiàn)功耗優(yōu)化

• 尋找一家可以提供整套解決方案的廠商：
  • 您需要網(wǎng)絡(luò)處理器還是單芯片解決方案？
  • 您要求一個完全兼容、集成的BLE 堆棧嗎？
  • 您需要單模式還是雙模式支持？
  • 您要求配置文件，即一種易用接口嗎？
  • 您要在模塊中設(shè)計，還是要直接將芯片集成到板上？
  • 您需要RF 設(shè)計支持嗎？
  • 您要求第三方硬件、軟件、系統(tǒng)集成支持嗎？

    根據(jù)產(chǎn)品和業(yè)務(wù)需要，您可以選擇不同的組合。TI 提供了多種可滿足眾多廠商各種需求的解決方案，從而讓這一過程變得更加容易。

結(jié)論

     從技術(shù)實現(xiàn)角度來看，移動保健的成功有賴于眾多解決方案的提供情況，這些解決方案實現(xiàn)了便攜性、網(wǎng)絡(luò)接入和數(shù)據(jù)安全性。您會看到，保健監(jiān)測系統(tǒng)將會迅速地從醫(yī)院普及到普通家庭中。這將有助于醫(yī)生和患者監(jiān)控患者健康相關(guān)的發(fā)展動態(tài)和事件。毫無疑問，為監(jiān)控系統(tǒng)提供具有各種功能的安全基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)便是關(guān)鍵所在。

參考文獻

• 如欲下載TI 的醫(yī)學應(yīng)用指南，敬請訪問：www.ti.com.cn/medicalguides。
• 如欲查看支持智能傳感器的TI 無線解決方案，敬請訪問：
  • www.ti.com/ant
  • www.ti.com/bluetoothlowenergy

作者簡介

Sid Shaw 現(xiàn)任TI 無線連接事業(yè)部低功耗產(chǎn)品業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理。Sid 獲計算工程理學士學位，后又畢業(yè)于南加州大學(洛杉磯) (University of Southern California, Los Angeles)，獲計算機科學碩士學位。