【導讀】智能和網(wǎng)聯(lián)技術(shù)近年來(lái)一直是醫療和健康保障領(lǐng)域內的熱門(mén)技術(shù)，許多廠(chǎng)商都在利用醫療物聯(lián)網(wǎng)（IoMT）技術(shù)開(kāi)發(fā)更加智能和互聯(lián)的健康監測設備，以利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能和可穿戴等新一代信息通信技術(shù)，來(lái)幫助用戶(hù)時(shí)刻監控自己的健康狀況、降低醫療費用和就醫麻煩。
芯科科技的無(wú)線(xiàn)SoC和MCU助力全球客戶(hù)的應用創(chuàng )新
打造更智能、高效、安全和便捷的健康監測設備
智能和網(wǎng)聯(lián)技術(shù)近年來(lái)一直是醫療和健康保障領(lǐng)域內的熱門(mén)技術(shù)，許多廠(chǎng)商都在利用醫療物聯(lián)網(wǎng)（IoMT）技術(shù)開(kāi)發(fā)更加智能和互聯(lián)的健康監測設備，以利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能和可穿戴等新一代信息通信技術(shù)，來(lái)幫助用戶(hù)時(shí)刻監控自己的健康狀況、降低醫療費用和就醫麻煩。
根據市場(chǎng)研究公司Precedence Research的預測，全球移動(dòng)醫療設備市場(chǎng)的規模有望在2027年前超過(guò)850億美元，年復合增長(cháng)率約為11.35%。因此智能網(wǎng)聯(lián)醫療和健康監測設備在全球擁有巨大的市場(chǎng)空間。
包括中國在內的全球智慧醫療和健康保障技術(shù)市場(chǎng)正吸引越來(lái)越多的廠(chǎng)商參與，去打造創(chuàng )新的健康監測和醫療設備，也帶來(lái)對基于先進(jìn)芯片的醫療物聯(lián)網(wǎng)解決方案的需求。Silicon Labs（亦稱(chēng)“芯科科技”）作為一家專(zhuān)注于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的企業(yè)，致力于為該市場(chǎng)提供高安全性、高可靠性、超低功耗的無(wú)線(xiàn)連接和智能解決方案。目前，Silicon Labs已提供了多款無(wú)線(xiàn)連接和控制芯片產(chǎn)品及解決方案，并得到了全球范圍內多家合作伙伴的采用。
創(chuàng )新不止步 新產(chǎn)品助力新發(fā)展
Silicon Labs不斷推出創(chuàng )新產(chǎn)品助力智慧醫療和健康監測等領(lǐng)域的發(fā)展。除了早前的BG22和BG24系列產(chǎn)品已有多項應用，芯科科技今年最新推出的BG27 SoC是專(zhuān)為極小型物聯(lián)網(wǎng)設備設計的新型集成電路系列產(chǎn)品，可為物聯(lián)網(wǎng)設備設計人員提供省電、高性能和值得信賴(lài)的安全性。BG27還可提供無(wú)線(xiàn)連接，使其成為互聯(lián)醫療設備、可穿戴設備、資產(chǎn)監控標簽、智能傳感器，以及牙刷和玩具等簡(jiǎn)便的消費電子產(chǎn)品的理想選擇。
此外，芯科科技去年推出的BG24 2.4GHz無(wú)線(xiàn)SoC，可支持Matter、Zigbee、OpenThread、低功耗藍牙、藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )、專(zhuān)有和多協(xié)議操作，并提供PSA 3級Secure Vault?安全保護，是各種智能家居、醫療和工業(yè)應用的理想選擇。
下面通過(guò)Silicon Labs客戶(hù)的幾個(gè)具體案例，為大家分析智能無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品如何支持開(kāi)發(fā)者在智慧醫療和健康監測領(lǐng)域的創(chuàng )新。
即時(shí)藍牙無(wú)線(xiàn)傳輸支持脈搏血氧儀實(shí)現關(guān)鍵遠程監測
上海貝瑞電子科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“上海貝瑞”）是一家致力于醫療監護產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)銷(xiāo)售的公司。其推出的藍牙指尖脈搏血氧儀是一款健康追蹤設備，可以讓消費者隨時(shí)掌控自己的健康狀況。這款血氧儀不僅能提供即時(shí)和遠程監測，還能安全地存儲患者數據，實(shí)現和醫院人員的健康數據共享，從而解決當前全球醫療資源短缺問(wèn)題，并應對遠程監測需求日益增長(cháng)的挑戰。
為了打造高效的醫療設備，上海貝瑞選擇了Silicon Labs的EFR32BG22藍牙SoC并應用在其指尖脈搏血氧儀中。這是因為BG22具有可靠的無(wú)線(xiàn)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(jìn)的安全功能可確保便攜式醫療物聯(lián)網(wǎng)設備免受遠程和本地網(wǎng)絡(luò )攻擊，這些特性完全滿(mǎn)足上海貝瑞對無(wú)線(xiàn)解決方案的需求。
Silicon Labs的BG22低功耗藍牙無(wú)線(xiàn)SoC將超低傳輸和接收功率與高性能相結合，實(shí)現了出色的能源效率，將電池壽命延長(cháng)達十年。這些專(zhuān)為多種物聯(lián)網(wǎng)應用而設計的模塊可應用于從智能門(mén)鎖到個(gè)人醫療保健和健康設備等廣泛的生活產(chǎn)品中。在此應用案例中，BG22 SoC配備在緊湊且方便的指尖脈搏血氧儀中，并集成血氧飽和度（SpO2）探頭和數據處理功能，可監測血氧水平（SpO2）和脈搏數，還可提供友好且直觀(guān)的用戶(hù)體驗。
以小體積、超低功耗MCU為核心打造便攜式心臟監測儀
根據世界衛生組織（WHO）的估計，心血管疾?。–VD）是全球主要的死亡原因之一，預估每年奪走1790萬(wàn)人的生命。在這些死亡病例中，心律失常占很大的比例，而準確快速地識別心律失常風(fēng)險較高的患者，并確保他們接受適當及時(shí)的治療，可以預防過(guò)早死亡。為此，心臟監護儀及心律失常檢測裝置研發(fā)商Bardy Diagnostics推出了一款Carnation移動(dòng)式監護儀（CAM）貼片，是少數幾款以P波為中心的心律監測設備，專(zhuān)為準確測量和適應用戶(hù)的積極生活方式而設計。
CAM貼片基于Silicon Labs EFM32架構，患者接口傳感器連接到EFM32TG210 MCU。該MCU具有小體積、低功耗和集成外圍設備等優(yōu)勢（外設包括ADC、SPI、ASYNC串行接口和定時(shí)器功能），運行功率極低，使CAM貼片能有效捕捉那些微小的心臟信號細節，這使得CAM貼片與其他可用的監測儀有所區別。
EFM32TG210 MCU集成的ADC提供了分辨率和濾波選項，確保能夠獲得所需的原始數據采集，同時(shí)保持在功率預算范圍內。與其他架構相比，EFM32TG MCU的電源管理提供了卓越的節能效果。此外，得益于極快的睡眠和喚醒轉換、外圍設備的自動(dòng)操作和低功耗時(shí)鐘生成，EFM32TG提供超越系統要求的優(yōu)異規格，并且可使用標準CR1225電池進(jìn)行長(cháng)達14天的連續心電圖記錄。
低功耗藍牙SoC安全的設計助力便攜式醫療設備重新定義癲癇疾病的管理方式
根據世界衛生組織的數據，全球有超過(guò)5000萬(wàn)人患有癲癇，如果診斷和治療得當，估計70%的癲癇患者可以避免癲癇發(fā)作。為此，兒科癲癇學(xué)家Dave Clarke博士發(fā)起了Epidet項目，旨在打造一款用戶(hù)友好、佩戴舒適的監測設備。為了實(shí)現小巧靈活的設備外形、準確可靠的檢測算法、超低功耗、高安全性等要求，Epidet項目選用了Silicon Labs的EFR32BG22 SoC。這是一個(gè)單芯片解決方案，可以提供MCU計算功能、低功耗藍牙連接、超低功耗、小巧外形和一系列用于傳感器集成的外圍設備等諸多優(yōu)勢，并可實(shí)現安全可靠的監控。
BG22 SoC除了運行頻率高達76.8MHz的ARM Cortex-M33內核，352KB閃存和32KB RAM，還具有單獨的Cortex-M0+，其可以驅動(dòng)藍牙無(wú)線(xiàn)電子系統，從而給M33和內存留下充足的空間去處理應用和數據算法。因此，Epidet能夠獲取檢測各種癲癇發(fā)作類(lèi)型所需的數據頻率和分辨率，在設備本地處理所有數據，然后利用藍牙發(fā)送明確結論，向護理人員和云端提供必要的更新信息，進(jìn)行記錄和進(jìn)一步分析。
此外，BG22提供先進(jìn)的硬件加密加速，可以安全地保護和存儲維持與網(wǎng)關(guān)或智能手機的私密藍牙連接所需的密鑰。它還提供具有信任根和安全加載程序的安全啟動(dòng)，從而確保從不可篡改的ROM開(kāi)始驗證可信的固件鏈。這可以防止惡意軟件注入、回滾（rollback），并確保僅在設備上加載和執行經(jīng)驗證的固件。Epidet可充分利用BG22提供的安全功能來(lái)保護通信鏈路和用戶(hù)的私人信息。設備固件可通過(guò)藍牙安全更新，迅速糾正產(chǎn)品中的潛在缺陷，添加新功能和增強功能。
參考資料：
? 藍牙脈搏血氧儀實(shí)現關(guān)鍵遠程監測
? 以MCU為核心的便攜式心臟監測儀
? 使用便攜式醫療設備重新定義癲癇疾病的管理方式
除了上述這些應用案例，Silicon Labs的IoMT解決方案在全球還有許多精彩應用。
為了讓業(yè)界更好地了解便攜式醫療設備市場(chǎng)發(fā)展前景，Silicon Labs低功耗藍牙SoC系列產(chǎn)品組合的特性，以及Silicon Labs的客戶(hù)在該領(lǐng)域的創(chuàng )新經(jīng)驗和心得，Silicon Labs將攜手世紀電源網(wǎng)的電子研習社在5月31日舉辦主題為“基于芯科科技低功耗藍牙SoC構建安全互聯(lián)的醫療設備”的網(wǎng)絡(luò )研討會(huì )。
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