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低功耗RFIC將為醫療領域帶來革命性改變

2011-02-25 來源:中國傳動網 字號:
      我們認為健康監測領域急需無線傳感器,以降低不斷上升的健康護理成本,病人可以佩帶這些傳感器,在家中正常生活。通過創造性地應用無線傳感器,把傳感器與手表等實時顯示器連接起來,然后與PC相連,再與互聯網連接,病人就可以減少住院時間,同時仍然能夠與保健提供商之間保持聯系。 

      無線連接性尚未被醫療領域所采用,因為現有的專有或者標準無線技術還不能滿足該產業的一些特殊需求。用于該產業的技術,必須保證不會增加使用者的健康風險,而且必須絕對可靠。 

概括來說,這些需求是:  

      互操作性—必須采用開放性標準,以保證不同廠商的產品能夠相互通信;  

      傳感器—必須精確可靠,采用簡單的配對,即插即用,耐用且能夠自動復原;  

      超低功率(ULP)及長壽電池—傳感器需要采用簡化協議的低功率RF射頻,使用一顆紐扣電池就能工作數月甚至數年時間; 

      系統與設備安全性—數據的傳送必須安全,以保證醫療數據不會泄漏;  

      分布網絡—傳感器需要與互聯網和無線網絡等服務通信,以便有關信息能夠接力傳遞到遙遠的保健從業人員; 

      難以拒絕—健康護理機構都非常保守,因此需要有令人信服的理由,他們才會采用新技術。 

      2009年底,1.0版藍牙低能量規格將得到批準,屆時將會出現理想的無線醫療監測解決方案。該規格詳細描述一種短距RF通信技術,該技術具有以下特點:超低功耗、輕量級的協議堆疊、與“經典”藍牙無線技術集成(但這種集成將需要新一代“雙模”藍牙芯片,主要半導體廠商目前正在加緊開發此類芯片)。 

      低能量藍牙可以滿足醫療當局的所有要求。例如,它的協議堆疊很小,因此在發射或接收時只消耗極小的電流(微安級,而且在“睡眠”狀態下消耗的電流更是只有毫微安級)。此外,低能量藍牙支持AEC加密的無線通信,這對于確保醫療數據的私密性非常重要。 

      另外,低能量藍牙將是一種開放性標準,從而保證不同廠商生產的傳感器之間可以快速簡便地建立通訊。而且由于低能量藍牙建立在老式藍牙無線技術的基礎之上,所以將來很容易建立由多個傳感器構成的個人局域網。例如,各傳感器測量心率不齊、血糖、血壓人體氧含量,并與一個“主”設備通信。 

      但是,低能量藍牙相對于其它無線技術的最大優勢,可能是把傳感器產生的數據發送給醫生的方式。這是因為,傳感器將能夠直接與手機(假設手機采用符合低能量規格的下一代雙模藍牙芯片)中的藍牙芯片通訊。該手機將充當身體周圍傳感器組成的特別PAN網絡中的主機,并將保證實現安全的通訊。而最大優點則在于,實際上已經人人都已擁有手機。 

      憑借數十年積累起來的ULP無線連接專門技術,Nordic公司在開發低能量藍牙方面一直發揮著重要作用。該公司是2006年諾基亞牽頭成立的Wibree聯盟的創始成員。Wibree聯盟2007年6月與藍牙技術聯盟(SIG)合并,Wibree技術由此成為低能量藍牙的基礎。Nordic公司的工程師還是制訂該規格的委員會的成員。 

      Nordic公司計劃率先發布符合1.0版規格的單模式低能量藍牙芯片。我們最近在東京舉行的SIG "All Hands"會議上宣布,即將推出其μBlue藍牙低能量產品。 

      μBlue是一種單模式低能量藍牙解決方案,峰值電流較低,平均電流可達微安級,支持有關應用可以利用紐扣電池工作數月至數年時間。μBlue非常適合超低功率醫療傳感器應用,以及消費、體育和工業等領域中的許多其它ULP應用。 

      μBlue將基于單芯片架構,集成Nordic公司的最新ULP射頻,具有基帶、微控制器以及全嵌入式軟件堆疊。μBlue系列的第一款產品將包含nRF8001—單模式從控芯片,適合手表、傳感器和遙控。第一款產品計劃在2009年下半年全面上市(在1.0版低能量藍牙規格正式發布之后)。Nordic Semiconductor 是一家領先的超低功率2.4GHz收發器廠商。該公司的產品如nRF24L01+和nRF24AP1已被用于數以百萬計的鼠標、鍵盤、遙控器、游戲控制器、心率監測計、速度與距離檢測器。
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