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08 Jan 2022

蓝牙低功耗:满足医疗设备的通信需求

支持蓝牙低功耗的新一代联网医疗健康设备和医疗保健应用在某些医疗相关任务和责任的自动化方面处于领先地位,同时满足对数据安全性和可靠性的严格监管要求。

新冠疫情让我们重新关注医疗保健系统的状况及其面临的诸多挑战。随着医院人满为患、检测设施拥挤、设备短缺和预算紧张,新冠疫情迫使我们寻找新的方法来尽可能可靠、经济高效和快速地提高护理质量和交付。由于新冠病毒的高度传染性,医疗保健行业也被迫采取更严格的预防措施来保护医护人员,更多地使用允许护理人员远程监控患者的设备和装置。新技术和应用的引入不仅有助于实现常规评估和监测的自动化,还有助于观察社交距离并跟踪和追踪可能接触过病毒的个人。

我们的医疗保健系统在面临新冠病毒的同时,还必须应对更大的社会和人口挑战,包括患有长期慢性病的老龄化公民以及来自不断增长的获得医疗服务的机会有限的人群的不断扩大的医疗保健需求。各类文化影响要求我们制定新的医疗保健方法来解决治疗和医疗专业人员成本不断上升的问题,同时也要求我们设计更灵活的方法,以便能够适应一系列护理模式,即从医院环境开始并无缝扩展到家庭监测和个人健康和健身的跟踪。能够实现医疗保健方法的连续性的技术提供了减少在常规监测和任务上花费的时间、成本和劳动力的潜力,并支持医疗保健机构分配资源以优化影响和改善结果。

蓝牙低功耗让一系列医疗保健用例实现通信能力

支持蓝牙低功耗(蓝牙 LE)的新一代联网医疗健康设备和医疗保健应用在某些医疗相关任务和责任的自动化方面处于领先地位,同时满足对数据安全性和可靠性的严格监管要求。此外,蓝牙低功耗是许多医疗设备 OEM 的首选无线技术,因为该技术可提供与其他设备和系统的互操作性以及低功耗控制,而后者正是许多依靠电池电源来操作设备的远程监控场景的关键考虑因素。

蓝牙低功耗是从传感器或设备到中央集线器或网关的短程低功耗数据传输的绝佳选择。此类设备可以是专用接收机,也可以是像智能手机一样方便使用的设备。该设备可以通过蜂窝通信服务将数据安全地传送到云端进行处理。对于医疗保健监控和联网家庭健康应用,蓝牙低功耗取代了笨拙的电线和电缆,为护理人员带来了便利并提高了患者的舒适度,特别是因为电池供电的设备具有更大的移动性,并且可以适应各种环境,包括医院内和家中。

医疗保健环境中的另一个重要的蓝牙低功耗用例涉及新的、更精确的定位和物品查找功能。在繁忙的医院环境中,我们经常会找不到设备、人员甚至患者的踪迹,而借助支持射频的标签和徽章,蓝牙低功耗能够通过实时电子地图监控医疗器械、医疗用品和个人的位置。该功能可以减少寻找放错地方或丢失的物品而浪费的时间,并且可以监测到供应不足的医疗用品以帮助自动化库存和简化供应链。最新版本的蓝牙低功耗现在还提供到达角和离去角功能,这两个功能可用于确定两个低功耗蓝牙设备之间的信号传输方向,从而提高定位精度。通过估计两个设备之间的距离和角度,蓝牙到达角功能使用三角定位法来实现亚米级的定位精度,并跟踪物品在橱柜或架子上的确切位置。

该跟踪功能还解决了新冠疫情时代的另一个与医疗保健相关的应用,即社交距离和接触者跟踪应用。蓝牙可以监控和记录个人在工作场所或其他环境中的接近程度,并在人们违反安全距离准则时触发警报。如果一个人被感染,则该功能可以跟踪并通知其密切接触者进行测试或隔离。

为医疗设备提供安全、可靠的通信

蓝牙低功耗无疑是适用于许多医疗和保健应用的低功耗、低成本、值得信赖的无线通信解决方案的首选。但是,由于存在多种架构以及不同的空间和技术要求,因此没有哪一种无线解决方案能够适用于所有医疗设备用例。最佳协议将由特定的用户需求和应用的预期用途决定。 

在医院内,Wi-Fi 可能是首选的无线网络,因为该技术具有庞大的安装基础和漫游功能。除了蓝牙低功耗或 Wi-Fi 的覆盖范围之外,5G 或 GNSS 还可以在户外或广阔的开放空间中提供必要的通信。但好消息是,用户有许多出色的无线技术可供选择,蓝牙低功耗能够与绝大多数技术搭配,包括 Wi-Fi、GNSS、蜂窝通信(包括 5G)。

u-blox 提供构建块来帮助开发人员和 OEM 设计解决方案,以满足各种医疗保健环境以及预期用例的无线通信需求。我们的无线通信模块采用蓝牙和 Wi-Fi 技术以及低功耗广域技术,完全集成并提供内置的安全性、可靠性、易用性和灵活性,以帮助加快医疗设备的开发和制造。此外,我们提供全系列芯片和模块,并采用蜂窝通信、短程通信和 GNSS 定位技术,旨在满足其他医疗保健应用的更广阔范围,包括实时定位服务 (RTLS) 物品查找和接近解决方案。

举例来说,我们具有双核 Arm® Cortex® M33 的蓝牙 5.2 stand-alone NORA-B1 模块旨在满足以性能为导向的应用的需求,包括资产跟踪、物品查找、远程控制和网关,以及具有严格安全要求的先进医疗可穿戴设备。NORA-B1 可为室内定位提供寻向功能支持,并为蓝牙 5.2、蓝牙 Mesh、Thread、Zigbee 和 NFC 提供多协议支持。

此外,具有物联网安全即服务功能的 u-blox SARA-R5 模块解决了传输敏感医疗或机密数据的物联网设备的寿命和安全要求。SARA-R5 系列产品提供基于软件的多频段可配置性和国际多区域覆盖能力,通过 LTE-M/NB-IoT 无线接入技术实现安全的云接入。该系列产品还提供包含 1 个集成 u-blox M8 GNSS 接收机芯片和 1 个独立 GNSS 天线接口的选项,以及针对超低功耗进行优化的版本。

在人口状况、全球大流行和医疗保健成本上升的推动下,智能健康设备市场正在迅速扩张。通过专为实现最大安全性、可靠性、能效、易于集成性和易用性而设计的元器件和模块,我们的无线通信和定位解决方案可以帮助您快速应对该市场的机遇和要求。

Carl Bellanca

u-blox 美洲销售高级副总裁

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