半导体技术推动医疗创新趋于个性化

安森美半导体 2019-08-21 09:49

点击上方蓝字“安森美半导体”,关注我们

半导体是日常使用的众多创新电子设备的核心。尤其在医疗健康技术领域更是如此,它们结合先进的低功耗(甚或无电源)传感器和联接方案。把这些技术与物联网(IoT)的便利和普及相结合,促成医疗市场领域迅速上升的趋势。


1

市场估计,未来五年,医疗应用的增长将近10%,部分由对医疗成像和医院设备的需求推动。但增长最快的领域是便携式设备,包括可穿戴技术和非处方药方案,如“助听器(hearables’)”。在人口老龄化、移动化、更注重健康的背景下,能够在家中和工作中监测健康的便利正推动着越来越大的需求。



医疗市场推动力和应用

随着医学的进步,新的测试被开发出来,通常由新的设备所支持甚或促成。超声波和CAT扫描仪等设备支持对病人进行非侵入性评估,从而降低风险和成本。在有必要进入病人体内处,有新一代可植入设备,包括心脏除颤器和起搏器,以及可注射的监测器,乃至可以无线传输数据或图像的可吸收电子设备。


在市场的“非处方药”端,可穿戴健身追踪器让用户更加了解其基本功能和活动水平,并采用更好的生活方式。测量和传达临床数据而不是活动数据的可穿戴设备,在市场上不断涌现,以支持对各种常见疾病的监测和治疗。同时,称为“助听器”的设备正在进入可直接访问的在线或实体零售市场,带来了前所未有的功能水平。


推动医疗市场的因素有很多;在大多数地区,人们的寿命通常更长,因此,总体人口在老龄化。这只是导致发病率上升的一个因素,而心脏病、糖尿病和哮喘等慢性病,需要对患者进行定期监测。监测趋于在医院和医生办公室以外进行,部分原因是我们繁忙的现代生活,需要将必要的监测纳入我们的工作和旅行日程。这也是由成本驱动的;病人使用创新的电子设备,在家自己就可以监测,这费用比在医院花钱请医疗专业人员监测要便宜得多。


技术推动的医疗方案

尤其是在新的、增长更快的便携式医疗领域,包括可穿戴设备和助听器,成功的方案有赖于功能、便携性和低功耗运行的结合。无线通信的能力是另一个关键特性,因为这些超小型设备尺寸小,又没有电力资源来添加触觉接口或显示器。蓝牙低功耗等短距离通信技术支持医疗设备利用移动设备(如智能手机和平板电脑)的屏幕作为接口及接收数据,并通过IoT向更广泛的世界提供极重要的联接。


器件技术特别是半导体的最新进展,已反映出这些趋势,及增加的功能、减小的尺寸和更低的功耗是重要和常见的主题。虽然医疗行业在推动这些变革的说法具有争议性,但这些变革在推动医疗行业确是事实。器件和半导体技术的最新创新使得能够开发现代消费者需要的医疗设备,并使消费者能够从中获得巨大益处。其实在很大程度上,半导体创新的步伐正在推动医疗设备创新的步伐。


虽然可穿戴设备和助听器很小,但它们仍然是完整的系统,结合处理能力、内存、外设、传感器和通信以及使系统正常运行所必需的分立器件。这些常被忽视的小器件通常也提供电路保护,而且在许多方面,与更精密的器件一样重要。


安森美半导体是专注于便携式医疗设备之器件和技术的典范,提供广泛的产品和支援服务,如专门针对这一市场的开发环境和工具,包括提供高度集成、高能效方案的极其紧凑的系统单芯片(SoC)。


如安森美半导体的蓝牙5认证的无线电RSL10系列。RSL10提供超低功耗互联,接收功耗仅7 mW,在睡眠模式下功耗可忽略不计,仅62.5 nW。


【图1:RSL10 为微型医疗设备提供超低功耗互联】


这些数字意味着两次充电之间间隔的时间更长,即使在使用非常小的电池时也是如此。


RSL 10只需要约10个外部器件来支持一个完整的方案,且占位仅5.50mm2,易于纳入最小的医疗设备如助听器中。


【图2:精密的可穿戴设备将大量技术打包到非常小的空间中】


为更易于导入设计,RSL10可作为一个完整的、系统级封装(SiP)方案,把天线、RSL10无线电SoC和所有无源器件集成在一个微型方案中。
 
通过智能手机和平板电脑等设备联接到互联网,可以使用应用程序配置如助听器之类的超小型设备,以及为这些设备提供基于云的管理和临床支持。它还提供接入重要的空中固件(FOTA)更新,以便于添加额外的特性和功能到已在使用的设备。


如果确保微型医疗设备是高能效的和联接是重要的,那么确保它们不受外部电干扰的损害至关重要,尤其是对于如心电图(ECG)、自动体外除颤器(AED)和起搏器等设备。在便携式/可穿戴设备中,由于电干扰导致的故障风险被提高,因为它们可能用于未知和不断变化的公共环境中。这里,如多通道瞬态浪涌抑制器(TSS)之类的器件具有重要的作用。


【图3:简单的器件(如TSS)为关键设备(如起搏器)提供必要的保护】


这些微型器件安装在医疗设备的输入信号线上,并提供多达10个通道的电气保护,确保该设备最可靠地发挥预期的功能。


总结

随着人口老龄化,寿命比前几代人长很多年甚至几十年,创新的联接的便携式或可穿戴保健产品变得更加重要。适合忙碌的、移动的现代生活方式的医疗监控可以在极小的封装中提供更多的功能,同时仅消耗毫瓦甚至纳米瓦级的功率。


这些现代设备需要能够测量、处理和通信,挑战设计人员在仅仅几平方毫米的PCB占位提供全集成的系统。至关重要的是,这些器件不仅要可靠,还要提供消费者所需的功能和使用寿命。最近在器件技术方面,特别是在先进的小型化和高度集成的半导体领域的创新,正在推动这一快速发展市场领域的步伐。简而言之,技术进步正在把病人需要的设备变成他们想要的设备。


请点击阅读原文,了解更多。
安森美半导体 安森美(onsemi, 纳斯达克股票代码:ON)专注于汽车和工业终端市场,包括汽车功能电子化和安全、可持续能源网、工业自动化以及5G和云基础设施等。以高度差异化的创新产品组合,创造智能电源和感知技术,解决最复杂的挑战,帮助建设更美好的未来。
评论
  • 随着AI大模型训练和推理对计算能力的需求呈指数级增长,AI数据中心的网络带宽需求大幅提升,推动了高速光模块的发展。光模块作为数据中心和高性能计算系统中的关键器件,主要用于提供高速和大容量的数据传输服务。 光模块提升带宽的方法有两种:1)提高每个通道的比特速率,如直接提升波特率,或者保持波特率不变,使用复杂的调制解调方式(如PAM4);2)增加通道数,如提升并行光纤数量,或采用波分复用(CWDM、LWDM)。按照传输模式,光模块可分为并行和波分两种类型,其中并行方案主要应用在中短距传输场景中成本
    hycsystembella 2025-01-25 17:24 473浏览
  • 项目展示①正面、反面②左侧、右侧项目源码:https://mbb.eet-china.com/download/316656.html前言为什么想到要做这个小玩意呢,作为一个死宅,懒得看手机,但又想要抬头就能看见时间和天气信息,于是就做个这么个小东西,放在示波器上面正好(示波器外壳有个小槽,刚好可以卡住)功能主要有,获取国家气象局的天气信息,还有实时的温湿度,主控采用ESP32,所以后续还可以开放更多奇奇怪怪的功能,比如油价信息、股票信息之类的,反正能联网可操作性就大多了原理图、PCB、面板设计
    小恶魔owo 2025-01-25 22:09 619浏览
  • 临近春节,各方社交及应酬也变得多起来了,甚至一月份就排满了各式约见。有的是关系好的专业朋友的周末“恳谈会”,基本是关于2025年经济预判的话题,以及如何稳定工作等话题;但更多的预约是来自几个客户老板及副总裁们的见面,他们为今年的经济预判与企业发展焦虑而来。在聊天过程中,我发现今年的聊天有个很有意思的“点”,挺多人尤其关心我到底是怎么成长成现在的多领域风格的,还能掌握一些经济趋势的分析能力,到底学过哪些专业、在企业管过哪些具体事情?单单就这个一个月内,我就重复了数次“为什么”,再辅以我上次写的:《
    牛言喵语 2025-01-22 17:10 494浏览
  • 飞凌嵌入式基于瑞芯微RK3562系列处理器打造的FET3562J-C全国产核心板,是一款专为工业自动化及消费类电子设备设计的产品,凭借其强大的功能和灵活性,自上市以来得到了各行业客户的广泛关注。本文将详细介绍如何启动并测试RK3562J处理器的MCU,通过实际操作步骤,帮助各位工程师朋友更好地了解这款芯片。1、RK3562J处理器概述RK3562J处理器采用了4*Cortex-A53@1.8GHz+Cortex-M0@200MHz架构。其中,4个Cortex-A53核心作为主要核心,负责处理复杂
    飞凌嵌入式 2025-01-24 11:21 293浏览
  • 高速先生成员--黄刚这不马上就要过年了嘛,高速先生就不打算给大家上难度了,整一篇简单但很实用的文章给大伙瞧瞧好了。相信这个标题一出来,尤其对于PCB设计工程师来说,心就立马凉了半截。他们辛辛苦苦进行PCB的过孔设计,高速先生居然说设计多大的过孔他们不关心!另外估计这时候就跳出很多“挑刺”的粉丝了哈,因为翻看很多以往的文章,高速先生都表达了过孔孔径对高速性能的影响是很大的哦!咋滴,今天居然说孔径不关心了?别,别急哈,听高速先生在这篇文章中娓娓道来。首先还是要对各位设计工程师的设计表示肯定,毕竟像我
    一博科技 2025-01-21 16:17 241浏览
  • 嘿,咱来聊聊RISC-V MCU技术哈。 这RISC-V MCU技术呢,简单来说就是基于一个叫RISC-V的指令集架构做出的微控制器技术。RISC-V这个啊,2010年的时候,是加州大学伯克利分校的研究团队弄出来的,目的就是想搞个新的、开放的指令集架构,能跟上现代计算的需要。到了2015年,专门成立了个RISC-V基金会,让这个架构更标准,也更好地推广开了。这几年啊,这个RISC-V的生态系统发展得可快了,好多公司和机构都加入了RISC-V International,还推出了不少RISC-V
    丙丁先生 2025-01-21 12:10 1229浏览
  • 故障现象 一辆2007款日产天籁车,搭载VQ23发动机(气缸编号如图1所示,点火顺序为1-2-3-4-5-6),累计行驶里程约为21万km。车主反映,该车起步加速时偶尔抖动,且行驶中加速无力。 图1 VQ23发动机的气缸编号 故障诊断接车后试车,发动机怠速运转平稳,但只要换挡起步,稍微踩下一点加速踏板,就能感觉到车身明显抖动。用故障检测仪检测,发动机控制模块(ECM)无故障代码存储,且无失火数据流。用虹科Pico汽车示波器测量气缸1点火信号(COP点火信号)和曲轴位置传感器信
    虹科Pico汽车示波器 2025-01-23 10:46 323浏览
  •     IPC-2581是基于ODB++标准、结合PCB行业特点而指定的PCB加工文件规范。    IPC-2581旨在替代CAM350格式,成为PCB加工行业的新的工业规范。    有一些免费软件,可以查看(不可修改)IPC-2581数据文件。这些软件典型用途是工艺校核。    1. Vu2581        出品:Downstream     
    电子知识打边炉 2025-01-22 11:12 465浏览
  • 书接上回:【2022年终总结】阳光总在风雨后,启航2023-面包板社区  https://mbb.eet-china.com/blog/468701-438244.html 总结2019,松山湖有个欧洲小镇-面包板社区  https://mbb.eet-china.com/blog/468701-413397.html        2025年该是总结下2024年的喜怒哀乐,有个好的开始,才能更好的面对2025年即将
    liweicheng 2025-01-24 23:18 350浏览
  • 前篇文章中『服务器散热效能不佳有解吗?』提到气冷式的服务器其散热效能对于系统稳定度是非常重要的关键因素,同时也说明了百佳泰对于散热效能能提供的协助与服务。本篇将为您延伸说明我们如何进行评估,同时也会举例在测试过程中发现的问题及改善后的数据。AI服务器的散热架构三大重点:GPU导风罩:尝试不同的GPU导风罩架构,用以集中服务器进风量,加强对GPU的降温效果。GPU托盘:改动GPU托盘架构,验证出风面积大小对GPU散热的影想程度。CPU导风罩:尝试封闭CPU导风罩间隙,集中风流,验证CPU降温效果。
    百佳泰测试实验室 2025-01-24 16:58 189浏览
  • 不让汽车专美于前,近年来哈雷(Harley-Davidson)和本田(Honda)等大型重型机车大厂的旗下车款皆已陆续配备车载娱乐系统与语音助理,在路上也有越来越多的普通机车车主开始使用安全帽麦克风,在骑车时透过蓝牙连线执行语音搜寻地点导航、音乐播放控制或免持拨打接听电话等各种「机车语音助理」功能。客户背景与面临的挑战以本次分享的客户个案为例,该客户是一个跨国车用语音软件供货商,过往是与车厂合作开发前装车机为主,且有着多年的「汽车语音助理」产品经验。由于客户这次是首度跨足「机车语音助理」产品,因
    百佳泰测试实验室 2025-01-24 17:00 194浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦