醫(yī)療保健可穿戴設(shè)備提升老年人的醫(yī)療照護(hù)質(zhì)量
發(fā)布日期:2024-01-25
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隨著世界人口老齡化，健康和輔助生活設(shè)施為老年人提供充分護(hù)理的壓力越來越大，此時，基于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控解決方案正在填補這一空白，提供老年人便利、精準(zhǔn)，可進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的設(shè)備，改善老年人的醫(yī)療照護(hù)質(zhì)量。本文將為您探討目前老年人醫(yī)療照護(hù)所面臨的困境，以及由Nordic推出的相關(guān)解決方案。
老年人運用科技的比例仍然偏低
世界各國經(jīng)常面對著人口老齡化的問題，而老年人正是經(jīng)常需要去醫(yī)院看病的主要族群，這對各國政府都帶來沉重的負(fù)擔(dān)。不過，大多數(shù)的疾病患者都不愛去醫(yī)院看醫(yī)生，或是從自己的家中住宅搬到老年護(hù)理機構(gòu)，因為除了搬出長期居住的家中會感到不便之外，此外，患者會失去獨立性、感到無聊、孤獨或擔(dān)心被遺忘等因素，都是抵制搬去老年護(hù)理機構(gòu)的常見原因。
雖然沒有什么方法可以逆轉(zhuǎn)時間的流逝和衰老的過程，但科技提供越來越多的方法，協(xié)助人們在某些情況下遠(yuǎn)離醫(yī)院和老年護(hù)理，醫(yī)療保健服務(wù)的提供就已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樵絹碓揭蕾嚰夹g(shù)和數(shù)據(jù)主導(dǎo)，以便遠(yuǎn)離醫(yī)院或醫(yī)生診所的“虛擬”護(hù)理。不過，雖然疫情大流行可能加速了技術(shù)的采用，但應(yīng)用的一個重大障礙是許多老年人不信任或根本不了解技術(shù)，從而使其難以實際施行。
依據(jù)皮尤研究中心（Pew Research）最近的一項研究顯示，雖然過去10年中65歲以上的人對科技的使用顯著增長，但如今該年齡段的美國人中仍然只有61%擁有智能手機，而只有75%的人是互聯(lián)網(wǎng)用戶。與18至29歲的人在智能手機擁有率（96%）和互聯(lián)網(wǎng)使用率（99%）相比，普及率仍然偏低。就可穿戴設(shè)備而言，美國老年人的采用比例甚至更低，根據(jù)Statista的數(shù)據(jù)，到2021年，55歲以上的人中只有19%擁有此類設(shè)備。展望未來，必須逐步增加老年人在技術(shù)解決方案的采用，以幫助老年人留在自己的家中，或幫助老年護(hù)理機構(gòu)在人員短缺的情況下提供更有效的護(hù)理。
蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的便利性提升老年人的科技利用率
雖然藍(lán)牙低功耗功耗仍然是聯(lián)網(wǎng)可穿戴設(shè)備最流行的無線技術(shù)，但蜂窩物聯(lián)網(wǎng)在健康相關(guān)可穿戴設(shè)備中越來越受歡迎，因為它消除了中間連接需求，就佩戴者而言，無需智能手機或網(wǎng)關(guān)，無需干預(yù)即可實現(xiàn)持續(xù)監(jiān)控。對于老年人來說，這意義重大，其無需配對、無需智能手機、無需記住Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)密碼，只需將數(shù)據(jù)可靠、安全地發(fā)送到云端即可。
由于老年人在使用新技術(shù)時較具有挑戰(zhàn)性，這些可穿戴設(shè)備必須考慮到易用性，必須讓使用者簡易操作，而不需要在手機上找到應(yīng)用程序或嘗試記住用戶名和密碼。這一點尤其重要，因為對于失蹤或受傷的人員來說，時間至關(guān)重要。
令人放心的是，對于關(guān)系到生死存亡的應(yīng)用，LTE-M和NB-IoT低功耗蜂窩物聯(lián)網(wǎng)提供了可靠和安全連接的黃金標(biāo)準(zhǔn)。從覆蓋范圍來看，運營商已經(jīng)在全球范圍內(nèi)推出了與手機網(wǎng)絡(luò)相同的全國覆蓋網(wǎng)絡(luò)。這意味著大多數(shù)工業(yè)化國家以及越來越多的發(fā)展中國家，都提供了無處不在的NB-IoT和/或LTE-M覆蓋。
蜂窩物聯(lián)網(wǎng)也是最安全的通信技術(shù)，其內(nèi)置安全功能是3GPP標(biāo)準(zhǔn)的一部分。額外的安全性還可以應(yīng)用于提供安全設(shè)計產(chǎn)品開發(fā)流程的芯片級器件。例如，Nordic的nRF9160低功耗SiP集成了LTE-M/NB-IoT調(diào)制解調(diào)器，利用Arm TrustZone和Arm CryptoCell的附加安全層，來實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)級加密和應(yīng)用程序保護(hù)。這種級別的安全性讓開發(fā)人員和消費者都感到放心，特別是在醫(yī)療可穿戴設(shè)備處理和傳輸潛在敏感個人信息方面。
基于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的健康監(jiān)測可穿戴設(shè)備日漸普及
當(dāng)前已經(jīng)有許多公司開發(fā)出基于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的老年人健康監(jiān)測可穿戴設(shè)備，可用于跟蹤和監(jiān)測患有阿爾茨海默氏癥、癡呆癥或自閉癥的個人，可應(yīng)用于老年護(hù)理機構(gòu)或獨立生活的個人。這些可穿戴設(shè)備支持LTE-M連接和GNSS定位，可在佩戴者失蹤時向家人、朋友或護(hù)理人員報告佩戴者的位置，還集成了加速度計，可檢測佩戴者是否可能跌倒。
此外，也有一些采用云蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接的健康可穿戴設(shè)備，可以連續(xù)監(jiān)控和記錄一系列關(guān)鍵健康指標(biāo)，這些設(shè)備可集成脈搏血氧計、溫度和慣性測量單元（IMU）傳感器來確定心率、血氧、血壓和體溫生命體征，甚至還包括ECG傳感器來記錄心跳和節(jié)律，以及提供GPS定位和跌倒檢測功能。
可穿戴設(shè)備還可更進(jìn)一步將蜂窩物聯(lián)網(wǎng)和藍(lán)牙低功耗連接集成到其新型醫(yī)療保健可穿戴設(shè)備中，可以滿足遠(yuǎn)程醫(yī)療保健／遠(yuǎn)程護(hù)理解決方案，以及多功能設(shè)備的雙重用途，佩戴者可以連接到他們的智能手機，并做為智能手表，用于活動記錄、不活動警報、睡眠監(jiān)測和跌倒檢測。
這些功能可以通過Nordic的nRF52832來提供藍(lán)牙低功耗連接，支持從智能手機到可穿戴設(shè)備的呼叫和通知中繼等功能，并還支持藍(lán)牙低功耗信標(biāo)配置文件，允許連接信標(biāo)配件以進(jìn)行室內(nèi)位置跟蹤。
外形緊湊高度集成的系統(tǒng)級封裝器件
由Nordic推出的nRF9160是采用低功耗系統(tǒng)級封裝（SiP），集成LTE-M/NB-IoT調(diào)制解調(diào)器和GPS，這是一款外形緊湊、高度集成的系統(tǒng)級封裝（SiP），它使最新的低功耗LTE技術(shù)和先進(jìn)的處理和安全存取能力，且易于使用并適用于各種單設(shè)備低功耗蜂窩物聯(lián)網(wǎng)（cIoT）設(shè)計。
nRF9160內(nèi)置Arm Cortex-M33應(yīng)用專屬處理器、全LTE調(diào)制解調(diào)器、射頻前端（RFFE）和電源管理系統(tǒng)。nRF9160是市場領(lǐng)先的具備緊湊、完整、節(jié)能優(yōu)勢的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)解決方案。nRF9160集成調(diào)制解調(diào)器可支持LTE-M和NB-IoT，可以在全球范圍內(nèi)運行，無需任何區(qū)域特制版。包括eDRX和PSM在內(nèi)的所有節(jié)能特性都支持IPv4/IPv6，支持傳輸和安全（TCP/TLS）等級，并可通過安全、加密的固件無線更新（FOTA）進(jìn)行調(diào)制解調(diào)器固件升級。
nRF9160內(nèi)置的Arm Cortex-M33應(yīng)用處理器配備1 MB閃存和256 KB RAM，從而使得高級應(yīng)用開發(fā)在單個設(shè)備解決方案中成為可能，并集成GPS接收器，提供各種操作模式，以適應(yīng)各種使用位置跟蹤功能的應(yīng)用。nRF9160還內(nèi)置豐富的通用接口和外設(shè)選擇，包括12位ADC、RTC、SPI、I²C、I²S、UARTE、PDM和PWM。
nRF9160使用Arm TrustZone技術(shù)進(jìn)行隔離以及保護(hù)固件與包括內(nèi)存和外設(shè)在內(nèi)的硬件的安全，其安全性領(lǐng)先于同類產(chǎn)品。Arm TrustZone幫助構(gòu)建可靠、安全的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，這種具有安全啟動、可信任的固件更新和信任根的執(zhí)行等特點，而且不會影響性能。
nRF9160支持Arm CryptoCell通過提供密碼算法和安全資源來幫助保護(hù)您的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用免受各種攻擊威脅，進(jìn)一步增強了安全性。CryptoCell專為功率受限器件優(yōu)化的高性能密碼解決方案而設(shè)計。nRF9160同時支持SIM和eSIM卡，以用于與移動網(wǎng)絡(luò)運營商的連接和認(rèn)證。
nRF9160硬件和開發(fā)套件正在量產(chǎn)中，適用于完整的端到端傳感器到云端開發(fā)，Nordic仍在開發(fā)新功能及優(yōu)化性能中。nRF9160支持LTE波段B1、B2、B3、B4、B5、B8、B12、B13、B14、B17、B18、B19、B20、B25、B26、B28和B66，并已獲得認(rèn)證。
支持多協(xié)議多功能的藍(lán)牙低功耗SoC
Nordic另一款nRF52832系統(tǒng)級芯片（SoC），是一款支持藍(lán)牙低功耗、藍(lán)牙Mesh和NFC的多功能藍(lán)牙5.4 SoC，nRF52832是一款通用的多協(xié)議SoC，它滿足了需要高級藍(lán)牙®低能耗功能、協(xié)議并發(fā)性和豐富外圍設(shè)備和功能集的應(yīng)用挑戰(zhàn)。此外，它為閃存和RAM提供了大量內(nèi)存空間。
nRF52832采用具有完全協(xié)議并發(fā)能力的多協(xié)議。它支持藍(lán)牙低功耗，包括2 Mbps高傳輸速度。藍(lán)牙Mesh可以與藍(lán)牙低功耗同時運行，使智能手機能夠配網(wǎng)、入網(wǎng)、配置和控制Mesh節(jié)點。還支持NFC、ANT和2.4 GHz專有協(xié)議。
nRF52832基于帶有浮點單元的Arm® Cortex™-M4 CPU，主頻為64 MHz。內(nèi)置NFC-A標(biāo)簽用于簡化的配對和支付解決方案。它有許多數(shù)字外設(shè)和接口，如用于數(shù)字麥克風(fēng)和音頻的PDM和I2S，并通過精密的片上自適應(yīng)電源管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了極低的功耗。
結(jié)語
越來越多的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)解決方案可讓老年人遠(yuǎn)離醫(yī)院和老年護(hù)理中心，可在家中更為自在地生活。疫情加速了無線醫(yī)療解決方案的采用，不過目前60歲以上的用戶在用戶群中所占比例不足，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)因其可靠、安全且無需智能手機、網(wǎng)關(guān)或用戶干預(yù)而受到遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的青睞，相關(guān)產(chǎn)品將極具未來市場發(fā)展空間。Nordic推出的無線解決方案，將可以降低遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的體積與功耗，值得有意搶進(jìn)醫(yī)療保健應(yīng)用市場的廠商進(jìn)一步了解與采用。
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