許多項因素正促使老年人口的行動保健方案成形，包含人口老化、醫療成本提高，偏遠地區醫療保健要求擴大，以及健康生活與保持身體健康的意識高漲 (圖 1)。過去由於網路連接、安全性、可靠性，以及降低成本和電力供應的考量等等，使得這些方案無法付諸實行。但在網路的發展及功率耗損及成本的降低之後，手機的使用在全球各地迅速普及。
圖 1. 影響醫療保健的因素。
在技術方面的努力使得醫療設備品質和普及率獲得改善。影響無線醫療解決方案的其中一個關鍵因素，即是大幅地縮小醫療設備的尺寸，使得可攜式裝置的使用範圍從醫療院所，擴大到醫師辦公室，甚至病患家中 (圖2)。為了實現這一點，設計人員必須徹底瞭解類比和嵌入式處理、全球支援基礎架構、進階處理技術，以及醫療行業的演進，此外也必須滿足醫療市場對於品質和可靠性的高標準。
圖 2. 無線技術對於醫療保健的影響。
近年來，隨著 Bluetooth® Low Energy (BLE) 和 ANT™ 等低功耗無線技術在智慧型手機及單模週邊的廣泛運用，可供眾多護理人員及醫師以無線網路連接醫療保健監控系統的體系便成形了。雖然某些家庭保健裝置可能是行動裝置 (例如：活動監視器)，但是一般來說，其他保健裝置通常是固定放在無線閘道無法辨識的位置 (例如：體重計)。由於一般人經常在家中四處走動，藉由可穿戴裝置，如同手錶或其他首飾一般，能夠自動將遠處體重計所發出的資訊，傳輸到家中另一處的閘道。
大多數病患監控系統，都必須確保資訊完整性，以及行動性與系統彈性。Wi-Fi™ 和乙太網路的介面能夠讓醫院內的所有設備形成網路，並且能夠連線到病患家中。病患穿戴無線人體感測器網路裝置後，護理人員便能夠遠端觀察病患。這是運用醫院的內部網路，或連結與病患的住家保全系統、保健集合管理器，甚至是以手機進行連線，這些資訊可傳輸給護理人員或呼叫中心，以便持續監控病患在家的個人情況 (圖3)。Continua Health Alliance 是一個非營利開放性產業聯盟，成員包括醫療保健及科技公司，其宗旨為共同提升個人醫療保健的品質，這個聯盟旨在建立一個促進病患自主性的互通個人遠距保健解決方案系統，並且讓一般人和機構組織能夠更有效進行健康管理。積極獲得醫療保健產業的認證有助於促進各種互通裝置相互搭配運作，以期進一步完善醫療保健體系。
圖 3. 醫療保健監控體系
介面與標準
圖 4. 無線介面與標準
Continua 致力於互通醫療裝置體系的形成，過程中已針對透過 USB、BLE 及 Zigbee 等傳輸協定，連接至資訊集合器或管理器的多種醫療裝置 (圖 4) 進行定義。該聯盟運用許多現有標準在多種醫療裝置之間傳輸和接收資訊。如果醫療裝置製造商想要在產品上使用 Continua 標誌，必須先通過嚴格的認證程序。
範圍、資訊速率及功耗是選用無線介面時主要的考量重點。Bluetooth® 和 BLE 通訊協定均有固定的可接收範圍，不過資訊速率高於 Zigbee。相較於傳統的 Bluetooth 技術，BLE 在感測器端的功耗效率較高，因此可以使用更小型的電池。另一方面，Zigbee 可達到適度的資料速率及負載週期，並且支援可允許相同系統中有數個感測器的大範圍網狀網路。
選擇週邊裝置適用的解決方案
選擇週邊產品適用的無線技術及解決方案時，產品設計人員必須考量許多層面。
• 網路處理器與真正的單晶片解決方案
o 網路處理器：
o 介面簡單，易於整合
o 不需要整合現有應用程式的程式碼
o 單晶片解決方案：
o 減少所需元件數以大幅降低成本
o 使用較少的電路板空間，並且能夠達到最佳的功耗
• 尋找提供完整解決方案的廠商：
– 需要網路處理器或單晶片解決方案？
– 需要完全相容的整合式 BLE 堆疊？
– 需要單模或雙模支援？
– 需要使用簡便的設定檔案介面？
– 將以模組設計或將晶片直接整合於電路板？
– 需要 RF 設計支援？
– 需要第三方硬體、軟體、系統整合支援？
根據產品和業務需求，可以選擇不同的組合。德州儀器提供多種滿足不同需求的解決方案，讓這個考量選擇的過程變得更加容易。
結論
就技術實現的角度而言，行動醫療保健產品的成功有賴於提供能夠實現可攜性、連線能力及資訊安全性的的解決方案。可以預見的是，醫療保健監控系統將從醫院迅速普及到一般家庭，這將有助於醫師和病患監控與病患健康有關的趨勢及事件，為監控系統提供具有多種功能的安全基礎架構是其中的關鍵。
參考資料
· 德州儀器的醫療應用指南：www.ti.com/medicalguides。
· 實現智慧型感測器的德州儀器無線音訊技術：
o www.ti.com/ant
o www.ti.com/bluetoothlowenergy
關於作者
Sid Shaw 現任德州儀器無線連線事業部低功耗產品業務開發行銷經理，本身擁有美國洛杉磯南加州大學電腦工程學士學位及電腦科學碩士學位。Sid 的電子信箱為 ti_sidshaw@list.ti.com。
圖 1. 影響醫療保健的因素。
在技術方面的努力使得醫療設備品質和普及率獲得改善。影響無線醫療解決方案的其中一個關鍵因素，即是大幅地縮小醫療設備的尺寸，使得可攜式裝置的使用範圍從醫療院所，擴大到醫師辦公室，甚至病患家中 (圖2)。為了實現這一點，設計人員必須徹底瞭解類比和嵌入式處理、全球支援基礎架構、進階處理技術，以及醫療行業的演進，此外也必須滿足醫療市場對於品質和可靠性的高標準。
圖 2. 無線技術對於醫療保健的影響。
近年來，隨著 Bluetooth® Low Energy (BLE) 和 ANT™ 等低功耗無線技術在智慧型手機及單模週邊的廣泛運用，可供眾多護理人員及醫師以無線網路連接醫療保健監控系統的體系便成形了。雖然某些家庭保健裝置可能是行動裝置 (例如：活動監視器)，但是一般來說，其他保健裝置通常是固定放在無線閘道無法辨識的位置 (例如：體重計)。由於一般人經常在家中四處走動，藉由可穿戴裝置，如同手錶或其他首飾一般，能夠自動將遠處體重計所發出的資訊，傳輸到家中另一處的閘道。
大多數病患監控系統，都必須確保資訊完整性，以及行動性與系統彈性。Wi-Fi™ 和乙太網路的介面能夠讓醫院內的所有設備形成網路，並且能夠連線到病患家中。病患穿戴無線人體感測器網路裝置後，護理人員便能夠遠端觀察病患。這是運用醫院的內部網路，或連結與病患的住家保全系統、保健集合管理器，甚至是以手機進行連線，這些資訊可傳輸給護理人員或呼叫中心，以便持續監控病患在家的個人情況 (圖3)。Continua Health Alliance 是一個非營利開放性產業聯盟，成員包括醫療保健及科技公司，其宗旨為共同提升個人醫療保健的品質，這個聯盟旨在建立一個促進病患自主性的互通個人遠距保健解決方案系統，並且讓一般人和機構組織能夠更有效進行健康管理。積極獲得醫療保健產業的認證有助於促進各種互通裝置相互搭配運作，以期進一步完善醫療保健體系。
圖 3. 醫療保健監控體系
介面與標準
圖 4. 無線介面與標準
Continua 致力於互通醫療裝置體系的形成，過程中已針對透過 USB、BLE 及 Zigbee 等傳輸協定，連接至資訊集合器或管理器的多種醫療裝置 (圖 4) 進行定義。該聯盟運用許多現有標準在多種醫療裝置之間傳輸和接收資訊。如果醫療裝置製造商想要在產品上使用 Continua 標誌，必須先通過嚴格的認證程序。
範圍、資訊速率及功耗是選用無線介面時主要的考量重點。Bluetooth® 和 BLE 通訊協定均有固定的可接收範圍，不過資訊速率高於 Zigbee。相較於傳統的 Bluetooth 技術，BLE 在感測器端的功耗效率較高，因此可以使用更小型的電池。另一方面，Zigbee 可達到適度的資料速率及負載週期，並且支援可允許相同系統中有數個感測器的大範圍網狀網路。
選擇週邊裝置適用的解決方案
選擇週邊產品適用的無線技術及解決方案時，產品設計人員必須考量許多層面。
• 網路處理器與真正的單晶片解決方案
o 網路處理器：
o 介面簡單，易於整合
o 不需要整合現有應用程式的程式碼
o 單晶片解決方案：
o 減少所需元件數以大幅降低成本
o 使用較少的電路板空間，並且能夠達到最佳的功耗
• 尋找提供完整解決方案的廠商：
– 需要網路處理器或單晶片解決方案？
– 需要完全相容的整合式 BLE 堆疊？
– 需要單模或雙模支援？
– 需要使用簡便的設定檔案介面？
– 將以模組設計或將晶片直接整合於電路板？
– 需要 RF 設計支援？
– 需要第三方硬體、軟體、系統整合支援？
根據產品和業務需求，可以選擇不同的組合。德州儀器提供多種滿足不同需求的解決方案，讓這個考量選擇的過程變得更加容易。
結論
就技術實現的角度而言，行動醫療保健產品的成功有賴於提供能夠實現可攜性、連線能力及資訊安全性的的解決方案。可以預見的是，醫療保健監控系統將從醫院迅速普及到一般家庭，這將有助於醫師和病患監控與病患健康有關的趨勢及事件，為監控系統提供具有多種功能的安全基礎架構是其中的關鍵。
參考資料
· 德州儀器的醫療應用指南：www.ti.com/medicalguides。
· 實現智慧型感測器的德州儀器無線音訊技術：
o www.ti.com/ant
o www.ti.com/bluetoothlowenergy
關於作者
Sid Shaw 現任德州儀器無線連線事業部低功耗產品業務開發行銷經理，本身擁有美國洛杉磯南加州大學電腦工程學士學位及電腦科學碩士學位。Sid 的電子信箱為 ti_sidshaw@list.ti.com。
