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)展的一些驅動因素

    人們做了大量的工作以利用技術來改進醫(yī)療設備的質量和易用性。影響無線醫(yī)療解決方案的一個關鍵因素是要極大地縮小醫(yī)療設備的尺寸——使移動保健設備遍布診所、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、全球支持基礎設施架構、高級工藝技術以及醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展演進。另外，還必須始終滿足醫(yī)療市場要求的質量和可靠性高標準。

圖2 無線技術對醫(yī)療保健的影響

    近年來，隨著藍牙^®低功耗(BLE) 和ANT™等低功耗無線技術在智能電話和一些單模外圍設備的廣泛采用，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)便應運而生了。一些家庭保健設備可能是移動式的（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。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。

    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)絡設備后，護理人員現(xiàn)在可以遠程連接患者。利用醫(yī)院的內部網(wǎng)絡或鏈路，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) 是一家由世界上領先的健康護理及技術公司組成的非牟利、開放性產業(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備的使用，而這些設備的協(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)療設備之間傳輸和接收數(shù)據(jù)。如果某個醫(yī)療設備廠商想要在其產品上使用“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，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，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。

為外圍設備選擇正確的解決方案

在決定為外圍產品選擇何種無線技術和解決方案時，產品設計人員需要查看許多清單。

• 網(wǎng)絡處理器與真正的單片機解決方案
  • 網(wǎng)絡處理器：
    • 接口簡單，易于集成
    • 無需現(xiàn)有應用程序代碼端口
  • 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？
  • 您要在模塊中設計，還是要直接將芯片集成到板上？
  • 您需要RF 設計支持嗎？
  • 您要求第三方硬件、軟件、系統(tǒng)集成支持嗎？

    根據(jù)產品和業(yè)務需要，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。

結論

     從技術實現(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設施架構便是關鍵所在。

參考文獻

• 如欲下載TI 的醫(yī)學應用指南，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)部低功耗產品業(yè)務開發(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。