家用便携式医疗电子设备的差异化设计

互操作性

互操作性是家用医疗保健设备的重要目标。医疗设备和IC机构认识到，要想繁荣家用医疗保健设备市场，这些设备必须具有较高成本效益和安全性，并能相互间或与其它病人信息资源实现快速通信。

“交互性是一个重要的课题，可以促进便携式家用医疗保健市场的进一步发展。”TI公司MCU医疗解决方案业务发展经理Rajesh Verma表示，“作为这方面工作的一部分，我们正积极协助康体佳健康联盟完成所有可工作通信协议的标准化。”

康体佳健康联盟最近选择了2.4GHz低功耗蓝牙和Zigbee医疗保健协议作为其互操作性设计指南的第二版本。由于低功耗蓝牙在手机中的流行，低功耗蓝牙可能成为家用医疗保健设备的标准配置。另一方面，TI的Steve Dean指出，ZigBee可能在用于病人和资产跟踪的某些临床装置中占主导地位。

还有一些私有协议，如Dynastream Innovations公司分公司ANT Wireless的ANT。ANT是一种超低功耗无线2.4GHz协议，主要用于医疗保健和健身监护应用。ANT Wireless公司表示，采用ANT协议的节点可以用钮扣电池持续工作几年时间，相比之下其它电池可持续数月。ANT是专门针对可靠灵活的数据通信设计的，可有效抵抗串扰。

对设计师工程师和医疗设计OEM商来说，无干扰的医疗监护是一个重要课题。医疗监护器和收发器设计必须发射低能量水平的信号，不能干扰周边的其它信号。无线和有线传输必须满足美国国家食品药品监督管理局(FDA)严格的安全和可靠性要求。另外，发送的数据必须满足病人和医疗提供商提出的严格隐私要求。

Nordic半导体公司在其nRF24AP2 8通道无线收发器中使用的就是ANT协议。最近该公司开始提供nRF8001 BLE芯片(图7)样品。

ABI Research公司预计，到2014年交付的低功耗蓝牙芯片组将超过25亿个，而这个市场的年复合增长率(CAGR)将达78%。这种芯片组的发展将反映低功耗蓝牙的两种不同实现，即双模和单模，其中首先实现的将是单模芯片。

飞思卡尔半导体公司采用的是ZigBee医疗保健协议。飞思卡尔公司拥有近60%的市场份额，是基于ZigBee的收发器芯片的领先供应商，这种芯片完全符合IEEE 802.14.5标准。飞思卡尔公司也是传感器、嵌入式处理器和电源管理器件的领先供应商，这些器件已被广泛用于家用医疗保健设备，包括脉搏血氧仪、血糖仪、胰岛素泵、注射泵、血压监视仪和个人监护产品，如行动监护仪、步行传感器及可佩戴的恐慌告警器。

人体可穿戴网络

像康体佳健康联盟做的这些工作积极促进了人体佩戴无线传感器网络的发展，这些网络也被称为人体局域网(BAN)和个人局域网(PAN)。这些网络使用低价、很低功耗、可互操作和无干扰的无线传感器连接到像手表之类的实时显示器，然后再连到家中的计算机。医疗信息最终将从这些计算机通过互联网甚至无线方式发送给医疗设备提供者。

“无线监护将允许医疗保健专家对老年人保持高度的警惕，同时又能让这些老年人尽可能长时间地呆在家里。这种方法可以极大地降低成本，并使病人感到更加愉悦。”Nordic半导体公司业务发展经理Alf Helge Omre表示。

在比利时Lueven的IMEC Holsts中心，科学家们正在开发一种唤醒监护用的BAN，通过测量四种人体生理参数来评估人的情绪状态。这种BAN的开发是该中心Human++计划的一部分，它用到了许多传感器，而这些传感器全都系在绑于全身的绷带上。

检测到的人体数据通过无线方式发送到作为基站的PC，供医疗和游戏领域的医生或其他人作进一步分析。IMEC的科学家相信，这种方案可以给娱乐和医疗领域中的各种应用带来很高的价值。

嵌入衣服和被褥等日常用品并用于监视和提醒心脏病人症状的各种软硬件是欧盟1,400万欧元HeartCycle项目的一部分。虽然这种由联网的传感器和监视器组成的系统不会代替病人与医生之间面对面的交流，但它确实可以减少对这种面对面交流的需求。上述系统可以检测和远程监视心脏运动的微小变化，并使这些变化变得更严重之前及时地得到处理。