近年來,新冠疫情的反復、慢性疾病的高發、肥胖人群的增多、人口老齡化的加劇……讓越來越多的消費者開始重視個人健康問題,也由此帶動了相關產業的發展。根據市場研究公司Precedence Research的預測,全球移動醫療設備市場的規模有望在2027年前超過850億美元,年復合增長率約為11.35%。
隨著智能和網聯技術的快速升級迭代,在體積更小、成本更低、功耗優化的藍牙和Wi-Fi集成電路(IC)的加持下,物聯網、云計算、AI賦能可穿戴智能終端,實現了實時健康數據監測,甚至是健康優化建議,幫助消費者識別慢性疾病的長期趨勢,及時發現問題,降低一定的醫療檢查費用。
更小體積,更穩定連接
可穿戴設備監測健康數據的火爆應用背后,其實是整個互聯健康行業被越來越多的消費者所關注。
所謂的互聯健康是指在互聯網和無線連接等技術的支持下,提供醫療保健、健康咨詢、健康管理等服務,旨在最大化利用醫療資源,為消費者提供更多、更靈活的治療機會,并提高其在健康方面的自我管理意識。
除了日常的健康數據監測外,互聯健康還包括遠程醫療、遠程護理、以及疾病與生活方式管理等方面,通過利用互聯醫療設備,可以逐步改善諸如糖尿病、高血壓、心臟病等慢性疾病。所以,互聯健康一方面強調健康數據能夠實時、準確地采集,另一方面也需要打通更多的終端數據,才能夠更加全面地反饋用戶的健康狀態。
首先,互聯健康設備的應用場景往往更加強調便攜性,所以,如何在更小的體積上實現安全、節能、實時、可靠的數據傳輸至關重要。
在接受智次方專訪時,芯科科技(Silicon Labs)高級產品營銷經理 Brian Blum分享了其對互聯健康領域的洞察。
芯科科技(Silicon Labs)高級產品營銷經理 Brian Blum
他表示,隨著醫療物聯網設備使用場景的多樣化,對更小型、更緊湊、更長電池壽命、更低功耗、更高安全性、更高能效的芯片的需求將提升。設備制造商需要在極小型設備(如生命線和生命安全醫療設備)上實現不受束縛的、更高的性能,并具有更長的電池壽命,以及強大的安全性,以保護設備和用戶免受快速演變的網絡威脅。
針對于此,芯科科技今年推出了BG27片上系統(SoC),專為極小型物聯網設備設計的新型集成電路系列產品,采用了芯片級封裝(CSP),為許多應用提供了占板面積極小且經濟高效的解決方案。
具體來看,BG27基于ARM Cortex M33處理器而構建,具有Secure Vault和虛擬安全引擎(Virtual Security Engine,VSE)的先進安全性,BG27藍牙SoC具有集成DC-DC升壓,工作電壓低至0.8伏,支持單節堿性電池和1.5伏紐扣電池,通常用于醫療應用中電池供電的貼片系統和連續血糖監測(CGM)等設備。
此外,芯科科技在2022年推出的MG24 2.4GHz無線SoC,可支持Matter、Zigbee、OpenThread、低功耗藍牙、藍牙網狀網絡、專有和多協議操作,并提供PSA 3級Secure Vault?安全保護,也可以為互聯醫療設備提供穩定、安全的連接。
其次,在互聯方面,由于醫療物聯網設備需要用于各種不同的場景,例如臨床環境和家庭應用;外形、尺寸和傳感方式也大不相同,如微型可穿戴設備和大型CT系統;傳輸數據速率和頻率也有很大的不同。正如Brian Blum所言,對于醫療應用物聯網設備的互聯互通,沒有一種放之四海而皆準的解決方案。
不過,隨著互聯互通標準Matter的落地應用,其未來勢必會突破智能家居場景,推動更多物聯網應用的互聯互通,尤其是互聯健康本身也與家居場景密不可分,例如老人的居家看護、睡眠檢測等等。
而作為半導體領域中為Matter貢獻最多源代碼的廠商,芯科科技也為Matter提供了涵蓋多種無線連接協議的完整硬件和軟件解決方案,支持Matter over Wi-Fi、Matter over Thread等。
據 Brian Blum介紹,面向互聯健康領域,除了為新型醫療物聯網設備提供Matter解決方案外,芯科科技還提供解決方案來橋接現有的醫療物聯網設備,以及使用非Wi-Fi和Thread的設備,幫助更多的設備接入Matter,從而實現更加廣泛的互聯。
目前,芯科科技的BG27 SoC已被用于最新的Lura Health監測器中,其尺寸非常小,可以粘在牙齒上。借助該設備,牙醫和其他臨床醫生可以從唾液中收集重要數據,用于檢測1000種以上的健康狀況。
此外,上海貝瑞電子科技有限公司也基于芯科科技EFR32BG22藍牙SoC,推出了指尖脈搏血氧儀。其中,BG22具有可靠的無線性能、低功耗、高安全性、高性能32位ARM? Cortex?-M33內核,以及高達352KB的閃存和32KB的RAM,集成了先進的安全功能可確保便攜式醫療物聯網設備免受遠程和本地網絡攻擊。
心臟監護儀及心律失常檢測裝置開發商Bardy Diagnostics使用芯科科技的EFM32TG210 MCU開發了一款Carnation移動式監護儀(CAM)貼片,可有效捕捉微小的心臟信號細節。
寫在最后
毫無疑問,互聯健康設備的應用還將隨著產品成熟度提升、價格下探等推力實現更加規模化的推廣。而在當下的大模型時代,快速增長的算力和演進的算法可以處理更多的數據和更多種類的數據,這也將促使開發人員和供應商推陳出新,不斷迭代其智能終端。
此外,芯科科技高級產品營銷經理 Brian Blum也在采訪中分享了邊緣智能對于互聯健康領域的創新:“邊緣側的人工智能/機器學習(AI/ML)功能可以幫助客戶的醫療物聯網設備從收集的數據中做出‘一線’推斷。例如,傳感器可以提醒患者注意異常的心跳、脈搏和血氧水平。而芯科科技xG24系列等最新的SoC中則是已經集成了人工智能/機器學習加速器和出色的無線連接能力。”