无线医疗设备案例

无线医疗设备是物联网市场中增长最快的利基市场之一。这篇文章为您介绍了您应该如何以及为何应该涉足这项改善人类生活质量的事业。

为生命中所爱之人

套用一句著名的电影台词……医学、工程、商业都是崇高的追求，足以支撑人的一生，但爱是我们活着的意义。爱是我们最持久的动机，它推动着我们不断创新。

物联网在医疗保健中的应用也驱动着我们向所爱之人提供良好的医疗管理，即改善他们的生活质量，并让身处疾病和沮丧边缘的人们安心。

本着这样一种普遍的、根深蒂固的动机，世界卫生组织启动了“三个十亿”愿景，其目标是到明年年底，健康和福祉得到改善的人口新增 10 亿人，10 亿人可负担得起所需的卫生服务，面对突发卫生事件受到更好保护的人口新增 10 亿人。

遗憾的是，新冠肺炎疫情有可能逆转近年来为实现这一崇高目标而取得的大部分进展，暴露出世界各地遭受病痛的人群在护理水平方面存在巨大差异。

WHO 的 2021 世界卫生统计报告称：“就地区而言，在疾病负担最高的地区，提供基本服务的卫生工作者的密度最低。即使全国人口密度相当大，与首都和中心城市相比，农村、偏远和边远地区之间仍然存在不平等。”

根据他们手头的最新数据，卫生工作者的密度在 WHO 非洲地区最低，每 10000 人只有三名医生和 10 名护理人员。在大多数经合组织国家，也存在偏远地区医生数量不足的担忧。这些问题因全科医生的老龄化和无法跟上总人口增长的步伐而加剧。

WHO 的报告还显示，在主要的非传染性疾病中，糖尿病的年龄标准化发病率正在上升，仅去年一年就在全球范围内增加了 3%。据估计，到 2045 年，全球将有 7 亿成年人患上糖尿病，这给卫生保健系统造成了巨大的流行病学和经济负担。

Silicon Labs 坚信物联网的变革能够带来显著的社会和环境效益。这些报告颇具启发性，为我们提供了巨大机遇，可以快速扩大智能技术的采用范围，以支持医疗保健行业，解决与医疗服务负担过重相关的挑战，实现有效诊断和远程治疗数据聚合，最终改善我们和所爱之人的日常生活方式。

互联医疗中的资本

自疫情爆发以来，人们对远程医疗服务的兴趣和需求开始上升。例如，在英国，2020 年 2 月至 6 月，远程初级保健咨询的比例增加了三倍。这是一场医疗技术领域寻求资本化的运动。麦肯锡最近的一份报告表明，平均 10% 的医疗技术公司的疫情前收入基于数字健康解决方案，但他们预计这一数字在五年内将超过 50%。

利用无线技术的进步，可穿戴健康技术有助于实现远程疾病管理，允许对患者进行检测，同时使他们能够在最小干扰的情况下接受持续护理。虽然这一技术发展正在引发新的法律、法规和商业考量，并受到政府机构的审查，但便携式医疗设备市场必将蓬勃发展：现有的技术公司和初创公司都认识到互联设备在疾病预防和医疗保健方面存在尚未发现的机遇，到 2025 年，全球无线医疗设备市场的复合年增长率预计将达到 12%，预计物联网设备制造商的潜在收入将增加 170 亿美元。

互联糖尿病设备领域已出现重大创新。主要的进展是从使用血糖监测设备进行的单点式测量过渡到使用持续血糖检测技术对血糖进行 24/7 全天候监测。手持读取器正被智能手机取代，智能电话中复杂的管理应用程序具备自动数据记录、报告生成和安全识别等功能。由独立设备无线控制的胰岛素泵正在实现小型化，最终成为完全的一次性产品。这种小型化趋势推动了对微型电子封装的需求，促使半导体行业为设备制造商提供并开辟了一个利润丰厚的行业。

便携式设备的优势

如今，便携式医疗产品的连接以蓝牙®低功耗为核心。有一些产品可运行 Wi-Fi 或其他专有通信协议（例如持续气道正压通气 (CPAP) 呼吸设备，这些设备连接了电网，因此不太需要具备低功耗功能），但蓝牙低功耗是绝大多数产品的主流解决方案。各种报告显示，2021 年支持蓝牙低功耗技术的设备出货量超过了 50 亿部，比 40 年增长 2015%。

由于蓝牙低功耗的运行频段为 2.4GHz，并且通常具有 1Mbps 的带宽，范围在 15-20 米，因此联网设备可以安全地连接到智能手机，并嵌入到这个功能强大的人机界面中。蓝牙低功耗还支持新功能，如报告数据以及在用户使用不当时发出警报。功耗非常低，医疗设备使用一粒标准纽扣电池即可运行多年。

随着蓝牙低功耗协议迅速成为现实的通信标准，对安全和数据隐私的技术要求也在迅速增加。安全问题不加以解决可能会阻碍技术进步，并阻碍消费者的认同。美国国会于 2020 年 12 月通过了首个要求所有向美国政府销售物联网产品的公司必须达到最低安全要求的法案。《加州消费者隐私法 》(§ SB-327) 等法律要求所有联网设备都具备“合理的安全功能”，以保护用户数据。

Silicon Labs 与 DTSec 这样的标准制定机构密切合作，其为所有联网糖尿病设备开发保护配置文件。我们是 IEEE P2621 委员会的成员，该委员会负责研究所有糖尿病和所有可穿戴医疗器械的安全标准。NIST 和 FDA 等实体正在联手制定新标准，通过批准新产品安全调试、软件执行前验证以及已部署产品生命周期管理等保障措施，帮助保护便携式医疗产品免受众所周知的远程和本地网络攻击。

任重道远

摩尔定律依旧对技术进步有直接影响，因为价格极低的微型蓝牙低功耗芯片为实时一次性数据采集打开了大门。尺寸缩小、更大的闪存/RAM 选项、改进的射频性能和功耗将使便携式医疗技术市场扩展到新的消费和应用领域：用于控制药物输送的无线连接透皮贴剂、智能吸入器、互联体重秤等。这些产品将站在 BD Medical、上海贝瑞、Nonin 等如今正不断开拓的先驱公司的肩膀上。

IoT 的变革性潜力带来了巨大的社会和环境效益，只有我们成功解决了设备制造商和最终用户的信任相关问题，才能充分实现这一潜力。投放市场的产品必须通过强大的无线连接并以持久的超低功耗运行为后盾，确保精确、快速地安全交付准确的测量结果。然后，我们需要降低设备及其生产的复杂性和成本。产品推出后，其软件必须在整个产品生命周期内不断改进、测试并发布给现有用户群。为了使联网产品与口袋中的手机一样常见，我们需要确保设备能够轻松无缝地集成，以最大限度地减少用户负担。

近距离了解大数据和个人数据

随着远程医疗应用的增加（成本下降），便携式医疗设备很快将大幅减少糖尿病等非传染性疾病导致的过早死亡现象，延长个人预期寿命。持续监测健康的低成本、日常、一次性联网设备将能够识别您的身体和骨骼内的状况，并推荐定制的预防措施，以防止疾病发作。人体本身将成为通讯的媒介，而被动式医疗的时代将一去不复返。

便携式医疗设备帮助使用户摆脱成本、可访问性和权限的限制，前提是您愿意通过无线电波分享您的数据。

然后，我们将找到一种收集关键大量数据的方法，这样先进的诊断和汇总数据也可以为医疗资源稀缺的贫困国家提供更及时的医疗干预。我们的集体数据将成为 AI 驱动机器的数据源，这些机器将快速处理所有数据，以提供高度准确的预测和治疗。我们可以一起从根本上重塑医疗保健行业；为所有人带来主动式医疗的曙光。

数十亿目前无法得到充足医疗服务的人将越来越多地获得医疗保健服务。齐心协力，我们就能实现世界卫生组织的“三个十亿”目标，每个人都可以延长寿命、让生活更幸福。

现在有充分的理由迈入无线医疗设备领域！

快速启动无线医疗设备开发

开发无线医疗设备面临着三项基本工程挑战。您必须：

• 保证精确、快速地交付准确的测量结果
• 通过强大的技术增强蓝牙医疗设备的无线安全性
• 通过设计和低功耗设置最大限度地延长电池寿命

Silicon Labs 可提供低功耗和安全的蓝牙低功耗产品组合。我们的 Series-2 SoC 可提供出色的低功耗、模拟性能和整体系统集成功能。我们的蓝牙低功耗软件堆栈已应用于数百万产品中，并通过了数十款 Android 和 iOS 智能手机的严格稳定性测试。我们深耕于产品体系，最初从联网糖尿病设备开始，并扩展应用到血糖监测、持续血糖监测、胰岛素泵和脉搏血氧仪。我们引入了全面的 Secure Vault 技术，可确保实现物理和数字保护功能，满足美国和欧盟法规，并支持最新的 NIST 和 FDA 安全要求。

如需了解我们的产品，并了解您在下一个项目中部署这些产品的理由，请访问我们的便携式医疗设备页面。