遠程醫(yī)療和遠程保健服務

加速醫(yī)療物聯(lián)網的需求

疫情加速了醫(yī)療保健領域的數(shù)字化轉型，因為人們避免前往擁擠的醫(yī)院，希望在家便可獲得所需的護理來預防疾病。遠程醫(yī)療和遠程保健服務的快速采用，加速了對醫(yī)療物聯(lián)網（IoMT）的需求，促進了對更智能、更準確、更互聯(lián)的可穿戴設備和便攜式醫(yī)療設備的需求。本文將為您探討醫(yī)療保健應用的發(fā)展方向，以及由Silicon Labs所推出的相關無線解決方案的產品特性。

醫(yī)療保健機構大幅加快醫(yī)療物聯(lián)網的采用

自疫情開始以來，全球醫(yī)療保健機構醫(yī)療保健IT預算的比例呈指數(shù)級增長，大型醫(yī)療保健機構加大對數(shù)字化轉型計劃的投資，特別是在智能醫(yī)院和診所方面。

當前的醫(yī)療保健工作者和消費者正在見證了如何使用技術更有效地實踐和提供醫(yī)療保健，以應對遠程醫(yī)療保健服務需求的激增。IoMT的普及正在改變醫(yī)療保健行業(yè)，推動臨床醫(yī)療環(huán)境的數(shù)字化轉型，以及傳統(tǒng)臨床環(huán)境之外的數(shù)字化轉型，無論是在家還是遠程醫(yī)療均是如此。從智能醫(yī)療機構設備的預測性維護和校準，到醫(yī)療資源的臨床效率，再到家庭遠程健康管理等等，這些設備正在徹底改變醫(yī)療保健運營，同時使患者在家享受正常生活質量，增加可及性并改善健康結果。

疫情也加快了IoMT的大規(guī)模采用，為跟上這一趨勢，設備制造商正面臨挑戰(zhàn)，必須將安全、節(jié)能的無線連接集成到極小的尺寸中，其尺寸甚至需要比牙齒還小。不過，當涉及到健康議題時，除了尺寸之外，電池壽命、功耗、安全性和能效都很重要。

大多數(shù)聯(lián)網可穿戴設備和便攜式醫(yī)療設備需要準確跟蹤人們的生物特征數(shù)據，使醫(yī)療保健提供商能夠遠程監(jiān)控患者，跟蹤進展并在必要時進行干預。醫(yī)療設備的壽命在這里至關重要，因為醫(yī)療設備的存儲和使用時間長達幾天、幾個月，甚至幾年。

此外，人工智能／機器學習（AI/ML）正在對醫(yī)療保健領域產生巨大影響，許多便攜式醫(yī)療設備，如血糖儀（BGM）、連續(xù)血糖監(jiān)測儀（CGM）、血壓監(jiān)測儀、脈搏血氧儀、胰島素泵、心臟監(jiān)測系統(tǒng)、癲癇管理、唾液監(jiān)測等產品的制造商，都看到AI/ML正在幫助創(chuàng)建更智能、更快速、更節(jié)能的應用。

專為低功耗、小封裝終端設備開發(fā)的SoC

Silicon Labs推出一系列全新低功耗SoC，為物聯(lián)網設備提供安全、節(jié)能的多協(xié)議無線網絡，這就是EFR32xG27，其中包括多協(xié)議SoC MG27，以及藍牙低能耗SoC BG27。

由Silicon Labs推出的EFR32MG27系列2多協(xié)議無線SoC，擴展了Silicon Labs的Zigbee產品組合，專為低功耗、小封裝終端設備而開發(fā)。集成DCDC升壓為物聯(lián)網設備制造商提供了低至0.8伏的運行能力，可使用單節(jié)堿性電池和紐扣電池，進而降低設備的外形尺寸和成本。

EFR32MG27這款低功耗無線片上系統(tǒng)，內置高性能32位76.8 MHz ARM Cortex-M33，具有DSP指令和浮點單元以實現(xiàn)高效信號處理，高達768 kB的閃存程序內存，RAM數(shù)據內存高達64 kB，支持2.4 GHz無線電操作，具有低系統(tǒng)能耗，廣泛的MCU外圍設備選擇，像是16位模數(shù)轉換器（IADC）、模擬比較器（ACMP），以及多達26個帶輸出狀態(tài)保持和異步中斷功能的通用I/O引腳，還有8通道DMA控制器與12通道周邊反射系統(tǒng)（PRS）等。

EFR32MG27支持多種調制格式，包括具有全面可配置成型功能的(G)FSK、OQPSK DSSS、(G)MSK，支持多種協(xié)議，包括Zigbee、藍牙低能耗（藍牙5.4）、藍牙網狀網絡、專有2.4 GHz等，具有寬工作范圍，可在-40℃至125℃下運作，支持QFN40與QFN32封裝，還支持包括ARM TrustZone在內的豐富安全功能。

Silicon Labs還推出EFR32xG27 Pro +4 dBm套件（xG27-PK6019A）來加快客戶產品的開發(fā)速度，旨在支持基于EFR32xG27的無線物聯(lián)網設備開發(fā)，采用CSP封裝，DCDC升壓型，并支持2.4 GHz無線協(xié)議（包括BLE和藍牙網狀網絡）的開發(fā)。

提供超小型WLCSP封裝的藍牙無線SoC

藍牙低能耗SoC是超小型便攜式醫(yī)療設備的理想選擇，互聯(lián)醫(yī)療設備對于實現(xiàn)遠程護理服務、降低醫(yī)療保健成本、防止疾病的病毒傳播，以及讓更多人在家就能獲得醫(yī)療服務至關重要。

Silicon Labs的另一款EFR32BG27系列2藍牙無線SoC，提供超小型WLCSP封裝（2.3毫米 x 2.6毫米），使用紐扣電池即可運行，從而開創(chuàng)了新的可能性。現(xiàn)在，設備制造商可以在不犧牲性能和安全性的情況下，滿足極小封裝應用的需求。BG27藍牙SoC集成DCDC升壓功能，可在低至0.8伏的電壓下工作，支持單節(jié)堿性和1.5伏紐扣電池，此類電池通常用于電池供電貼片、可穿戴心電圖（ECG）和連續(xù)血糖監(jiān)測（CGM）設備的醫(yī)療應用中。此外，BG27的喚醒引腳可使倉庫或運輸途中的產品數(shù)月保持關閉狀態(tài)，功耗不到20 nA，確保電池保持充滿電可供使用。集成式庫侖計數(shù)器能夠精確監(jiān)控電池電量，避免關鍵應用出現(xiàn)意外電池耗盡。目標應用包括互聯(lián)醫(yī)療設備、可穿戴設備、傳感器、開關、智能門鎖以及商用和LED照明。BG27使設備制造商能夠在小封裝設備上添加高性能、安全的藍牙低能耗，從而擴展智能互聯(lián)醫(yī)療設備和可穿戴設備的可能性。

EFR32BG27這款低功耗無線片上系統(tǒng)采用高性能32位76.8 MHz ARM Cortex-M33，具有DSP指令和浮點單元以實現(xiàn)高效信號處理，高達768 kB的閃存程序內存，RAM數(shù)據內存高達64 kB，支持2.4 GHz無線電操作，具有低系統(tǒng)能耗，以及廣泛的MCU外圍器件選擇，包括16位模數(shù)轉換器（IADC）、模擬比較器（ACMP），多達26個帶輸出狀態(tài)保持和異步中斷功能的通用I/O引腳、8通道DMA控制器與12通道周邊反射系統(tǒng)（PRS）。

EFR32BG27支持多種調制格式，包括具有全面可配置成型功能的(G)FSK、OQPSK DSSS、(G)MSK，支持協(xié)議包括藍牙低能耗（藍牙5.4）、藍牙網狀網絡與專有產品。EFR32BG27具有寬工作范圍，可在-40℃至125℃下運作，支持三種封裝，包括QFN40、QFN32與WLCSP39，以及包括ARM TrustZone在內的豐富安全功能。EFR32BG27可幫助醫(yī)療設備制造商將高性能藍牙低能耗連接應用到更小、更具挑戰(zhàn)性的器件封裝中，通過差異化、全新市場類別和提升買家吸引力增加收入機會。

Silicon Labs推出的EFR32xG27 Pro套件+4 dBm（xG27-PK6019A）旨在支持基于EFR32xG27的無線物聯(lián)網設備開發(fā)，采用CSP封裝，DCDC升壓型，并支持2.4 GHz無線協(xié)議（包括BLE和藍牙網狀網絡）的開發(fā)。

內置AI/ML硬件加速器的無線SOC

Silicon Labs還推出了業(yè)界首款內置AI/ML硬件加速器的無線SOC，即xG24系列SOC。xG24作為一款顛覆性產品，適用于客戶構建Matter認證設備、多協(xié)議操作、藍牙低能耗應用等領域。

采用CSP封裝的EFR32BG24B310F1536IJ42無線SoC是BLE物聯(lián)網無線連接的理想解決方案，適用于臨床和便攜式醫(yī)療、智能家居和照明設備。借助高性能RF、低電流消耗、AI/ML硬件加速器和PSA認證級別3安全性等關鍵功能，物聯(lián)網設備制造商可以在小巧的外形中創(chuàng)建更為智能、快速和節(jié)能的應用，同時保護最終用戶隱私。

BG24具備高達1536 MB閃存、256 kB RAM和高達20 GPIO的大容量存儲器為軟件、設計、協(xié)議和外圍器件提供了盡可能多的資源，同時留出了增長空間。

單芯片BG24結合了78 MHz ARM Cortex-M33處理器、高性能2.4 GHz無線電、業(yè)界領先的20位模擬數(shù)字轉換器（16位ENOB）、16位ADC和12位ADC等優(yōu)化組合，以及用于處理機器學習算法的AI/ML硬件加速器，同時卸載了ARM Cortex-M33，使應用程序有更多的周期來執(zhí)行其他操作。這些SOC支持廣泛的2.4 GHz無線物聯(lián)網協(xié)議，具有市場上最高的安全性和最佳的RF性能／能效比。BG24還提供精確的片上參考電壓和強大的RF干擾容差，使您能夠設計高度精確的醫(yī)療器械，在市場上獲得競爭優(yōu)勢，提高客戶滿意度并增加產品銷量。

當考慮在物聯(lián)網中部署AI或機器學習時，設計人員通常會犧牲性能和能量使用來實現(xiàn)邊緣應用。憑借BG24專用的內置AI/ML加速器，該硬件旨在快速有效地處理復雜的計算，性能可提高4倍，能效最多可提高6倍。由于機器學習計算在本地設備上進行，而不是在云中進行，如此一來即可消除網絡延遲，從而讓設備更快地做出決策和采取行動。

BG24擁有Silicon Labs產品組合中最大的閃存和隨機存取存儲器（RAM）容量，允許設備面向大型數(shù)據集的ML算法訓練而發(fā)展。搭載通過PSA 3級認證的Secure Vault安全技術，BG24為物聯(lián)網設備引入最高級別的安全性，可為門鎖、醫(yī)療設備和其他敏感部署等產品提供所需的安全功能。在這些產品中，強化設備安全防護免受外部威脅至關重要。

Silicon Labs也推出EFR32xG24 Pro +20 dBm套件，旨在支持基于EFR32xG24的無線物聯(lián)網設備開發(fā)，并支持2.4 GHz無線協(xié)議（包括藍牙低能耗、藍牙網狀網絡、Zigbee、Thread和Matter）的開發(fā)。

結語

全球醫(yī)療保健機構正在大幅加大醫(yī)療保健IT預算，采購更多智能化的醫(yī)療設備，在消費者端，智能互聯(lián)醫(yī)療設備和可穿戴設備的采用也正在快速提升，具有極大的市場發(fā)展?jié)摿ΑＳ蒘ilicon Labs推出的無線解決方案能夠滿足醫(yī)療保健應用在智能、體積、功耗上的嚴苛要求，將是有意搶進醫(yī)療保健市場廠商的理想選擇。

審核編輯：湯梓紅