醫療電子產品依其是否具有醫療行為，可粗略分為治療性設備(Medical Device)及預防性裝置。後者也就是個人醫療保健設備(Healthcare Device)，例如血壓計及血糖計等消費性醫療電子產品。隨著近年來「預防勝於治療」觀念的普及，市場對於這種消費性醫療電子產品的需求亦呈現逐漸上揚趨勢。
一般而言，由於醫療電子產品的使用涉及病人的生命安全，各國法令普遍規定治療性醫療儀器必須從專業醫學實驗開始研發，產品更需經過多年臨床實驗並符合各種嚴苛的認證標準才能商業化，加上通路與市場屬性較封閉，因此進入門檻極高。相對來說，預防性的個人醫療保健產品雖仍需通過各國衛生管理單位，如美國食品與藥品管理局(FDA)的嚴格檢驗，但較無上述學術開發及臨床實驗的門檻，遂成為半導體業者切入醫療電子市場的首選。
隨著半導體技術不斷進步，晶片在微型化及低價化上均已到達登峰造極之境，不僅使得消費性醫療電子產品價格逐漸走向一般大眾可接受的範圍，而體積縮小帶來的便攜性，也讓此類產品一舉攻佔家庭市場。半導體業者不僅可為民眾的健康把關，更為其自身開創3C以外的另一片藍海。
在競爭激烈的消費性醫療電子市場中，半導體廠商要如何創造差異性，從市場中搶得先機？我們可以從人性化使用介面、低功耗、充電設計，以及多功能高度整合等面向加以探討。
人性化使用介面 首重圖像顯示及語音播報功能
隨著消費性醫療電子產品走入家庭與個人的生活中，人性化使用介面的重要性也隨之增加。通常在家中使用此類產品的人，並非經過專業訓練的醫護人員，反而有大多數是中老年人口，特別是像日本這樣高齡化的社會。據統計，預估在2020年時，日本將有一半的成年人口超過65歲*，導致人與人之間無法互相照顧的情況將會暴增。因此，直覺化的圖像顯示及語音播報功能，將成為消費性醫療電子產品在市場上勝出的第一個關鍵。(*根據日本國立社會保障與人口問題研究所「日本未來人口預估」的平均出生率及死亡率計算之結果)
目前市面上許多消費性醫療電子產品的顯示方式，仍採用最簡單的數字顯示(segment type)介面，僅能呈現需要進一步判讀的數字與指數。此外，在語音部分，也僅有傳統以錄音預存形式的語音晶片，使用起來不但不方便，也不夠人性化。然而，圖像顯示卻可針對歷史資料進行比較分析，並以曲線圖表呈現健康情形的變化，提供更多的附加作用。而自然人聲的語音效果，更讓消費性醫療電子設備使用起來與真人照護更加類似。
針對以上需求，許多廠商開始採用微控制器整合LCD驅動器或控制器的解決方案，試圖提供圖像顯示功能。此時，LCD驅動器或控制器本身的解析度及穩定度，以及廠商在功能整合上的know-how，便扮演了關鍵性的角色。
目前Epson所提供的這類產品，包括了4位元、8位元、16位元以至32位元的微控制器產品。其中16位元以下的微控制器，為整合LCD驅動器的單晶片解決方案，可支援最高達128x64的單色點矩陣(dot matrix)。相較於傳統產品僅支援40x4點矩陣解析度，採用Epson微控制器的醫療保健產品擁有更精緻的畫面，並能提供更容易閱讀的分析圖表。據了解，目前許多日本醫療電子產品多採用點矩陣液晶顯示，以提供更多附加功能。而32位元的微控制器則整合了LCD控制器，可用於3.5吋以上之TFT-LCD顯示螢幕的醫療電子產品。
在語音播報方面，Epson則開發一系列語音晶片。包括型號S1V30080的語音晶片專為嵌入式應用設計，具備五聲道音律合成功能，可同時於五個聲道播放五個八度內的旋律，並內建可播放兩聲道的語音唯讀記憶體，8kHz規格約可播放30秒，16kHz約15秒。音律合成功能與內建唯讀記憶體讀取資料的功能完全獨立，使用者可混合這兩種音效並個別設定音量，因此能播放出類似自然人聲的效果。
低功耗與充電設計 高效率非接觸式充電備受矚目
除了圖像顯示及語音播放外，基於消費性醫療電子產品對便攜性的高度需求，微處理器的功耗管理及電子裝置的充電設計成為廠商切入該市場的另一項致勝要素。因為包括血糖計等醫療保健產品在內，受到諸多外在因素的限制，均需採用體積極小的元件，且無法使用外部電源，也因此半導體解決方案的功耗便成為重要指標。
舉Epson為例，該公司以製造手錶零件起家，設計出的微控制器IC產品以「省電」為最高訴求，使手錶得以長期維持運作。早在十餘年前，Epson便能夠利用0.6微米的半導體製程，設計並製造出操作電壓低至0.9V的4位元微控制器產品，也就是說，點亮一顆傳統燈泡所需要的電力，就可以驅動多達300萬顆4位元微控制器。即使在今日的半導體產業中，0.9V的操作電壓依然維持業界最佳的水準。
此外，就像其他可攜式3C產品一樣，可攜式醫療電子產品的充電設計，亦是相關業者增添產品附加價值，創造差異化的訴求之一。有別於傳統的金屬接點充電方式，非接觸式充電成為近來頗受矚目的技術發展。整體而言，非接觸式充電技術可以解決一般接觸式充電可能造成的接觸火花、潮濕觸電等危險，提高產品的使用安全，同時可減少因為磨損、氧化或灰塵覆蓋導致的接觸不良，還有需插入接點的不便等問題。
其實，非接觸式充電技術早在90年代便已出現，但是此技術直到最近才開始受到普遍注意，其中主要的原因為非接觸式充電的傳送效率有了極大突破，從過去僅有10%～20%的程度，到2006、2007年時，非接觸式充電的效率已進展至60%左右。而Epson和村田製造所(Murata Manufacturing)合作，利用電磁感應原理共同開發名為Air Trans的無接點充電模組，其傳輸效率更是高達70%，並能在產生極少量熱能的情況下傳輸大量電力。這種非接觸式充電技術可應用在許多手持裝置的充電設計上，並且在日本已相當普及。但近年來，由於消費性醫療電子市場的蓬勃發展，Epson正計劃將該技術導入醫療電子產品中，以進一步提供消費性醫療電子產品在充電時的安全性。
多功能高度整合 符合市場需求同時兼顧尺寸與功耗
因應市場上的多重需求，消費性醫療電子產品之半導體技術開發應注意多元功能的整合，但同時亦不能忽略各項功能的品質，並妥善管理產品功耗。舉例而言，目前各家廠商針對醫療電子設備的技術開發尚處在相互獨立的狀況，也導致醫療產品的功能侷限於資料蒐集儲存，而無法妥善運用交叉檢測的結果資訊。如何整合各家系統，串起資訊流，將是醫療電子產品下一步的成長契機。目前看來，USB介面將是重要的附加功能，因為它能簡單並有效地將量測數據傳送至醫院或家庭保全系統等具有醫療資訊處理功能的基礎建設中。
根據研究，老人在家裡發生意外，若能在一小時內發現，則存活率將有75%；若超過一小時，則死亡率相對提高。由於個人醫療電子產品的使用者多以老年人為主，因此，該產品是否具有遠距監控和網路傳輸等無線照護功能，便成為發展重點之一。依據工研院產經中心資料顯示，應用無線通訊技術的健康醫療照護市場，將有希望於2010年成長至107億美元。而該市場能否成長的主要關鍵，端看無線通訊技術及醫療資訊系統服務的整合程度。
無論是上述的USB介面、遠距監控或網路傳輸等功能，或是本文之初所提到的圖像顯示及語音播放功能，考慮到產品大小與功耗的需求，單晶片將會是較為理想的解決方案。Epson由於擁有單晶片在配線及耗電控制上長期所累積的經驗與技術，因此能依客戶需求，開發出符合其產品功能及功耗規格需求的多功能單晶片產品，為客戶帶來最大價值。
迎向龐大商機 以高精準度與可靠性贏得信賴
最後，除上述三個面向外，醫療電子產品必要的高精準度與可靠耐用性也不容小覷。雖然不涉及醫療行為，但消費性醫療電子產品的量測數據，仍會左右病患的治療計畫。有鑑於此，相關半導體元件在抗靜電干擾、溫度範圍穩定性及產品可靠性上的表現，也是終端產品客戶在選擇半導體解決方案時，必要的考量項目。
Espicom機構的調查顯示，全球醫療電子市場至2010年，將達到900億美元的規模。另根據半導體業者本身的調查資料，2009年全球消費性醫療電子產品的出貨量約為2億3千萬台左右，而到了2011年則將成長到2億7千萬台左右。這裡所指的消費性個人醫療照護產品包括血糖計、血壓計、體脂肪計、數位溫度計、心跳監測器、噴霧器、電療器材(DENS Devices)等。
由於商機龐大，消費性醫療電子產業已吸引全球眾多業者投入。在台灣方面，也有廣達、鴻海、奇美、台達電等業者相繼投入。而對於終端設備製造業者而言，相關半導體解決方案的優劣將成為產品勝敗的關鍵。如何選擇能降低設計複雜度、實現低功耗、維持高可靠性和產品穩定度，且又能提供諸多附加價值的半導體解決方案，將是相關業者的重要課題。
一般而言，由於醫療電子產品的使用涉及病人的生命安全，各國法令普遍規定治療性醫療儀器必須從專業醫學實驗開始研發，產品更需經過多年臨床實驗並符合各種嚴苛的認證標準才能商業化，加上通路與市場屬性較封閉，因此進入門檻極高。相對來說，預防性的個人醫療保健產品雖仍需通過各國衛生管理單位，如美國食品與藥品管理局(FDA)的嚴格檢驗，但較無上述學術開發及臨床實驗的門檻，遂成為半導體業者切入醫療電子市場的首選。
隨著半導體技術不斷進步，晶片在微型化及低價化上均已到達登峰造極之境，不僅使得消費性醫療電子產品價格逐漸走向一般大眾可接受的範圍，而體積縮小帶來的便攜性，也讓此類產品一舉攻佔家庭市場。半導體業者不僅可為民眾的健康把關，更為其自身開創3C以外的另一片藍海。
在競爭激烈的消費性醫療電子市場中，半導體廠商要如何創造差異性，從市場中搶得先機？我們可以從人性化使用介面、低功耗、充電設計，以及多功能高度整合等面向加以探討。
人性化使用介面 首重圖像顯示及語音播報功能
隨著消費性醫療電子產品走入家庭與個人的生活中，人性化使用介面的重要性也隨之增加。通常在家中使用此類產品的人，並非經過專業訓練的醫護人員，反而有大多數是中老年人口，特別是像日本這樣高齡化的社會。據統計，預估在2020年時，日本將有一半的成年人口超過65歲*，導致人與人之間無法互相照顧的情況將會暴增。因此，直覺化的圖像顯示及語音播報功能，將成為消費性醫療電子產品在市場上勝出的第一個關鍵。(*根據日本國立社會保障與人口問題研究所「日本未來人口預估」的平均出生率及死亡率計算之結果)
目前市面上許多消費性醫療電子產品的顯示方式，仍採用最簡單的數字顯示(segment type)介面，僅能呈現需要進一步判讀的數字與指數。此外，在語音部分，也僅有傳統以錄音預存形式的語音晶片，使用起來不但不方便，也不夠人性化。然而，圖像顯示卻可針對歷史資料進行比較分析，並以曲線圖表呈現健康情形的變化，提供更多的附加作用。而自然人聲的語音效果，更讓消費性醫療電子設備使用起來與真人照護更加類似。
針對以上需求，許多廠商開始採用微控制器整合LCD驅動器或控制器的解決方案，試圖提供圖像顯示功能。此時，LCD驅動器或控制器本身的解析度及穩定度，以及廠商在功能整合上的know-how，便扮演了關鍵性的角色。
目前Epson所提供的這類產品，包括了4位元、8位元、16位元以至32位元的微控制器產品。其中16位元以下的微控制器，為整合LCD驅動器的單晶片解決方案，可支援最高達128x64的單色點矩陣(dot matrix)。相較於傳統產品僅支援40x4點矩陣解析度，採用Epson微控制器的醫療保健產品擁有更精緻的畫面，並能提供更容易閱讀的分析圖表。據了解，目前許多日本醫療電子產品多採用點矩陣液晶顯示，以提供更多附加功能。而32位元的微控制器則整合了LCD控制器，可用於3.5吋以上之TFT-LCD顯示螢幕的醫療電子產品。
在語音播報方面，Epson則開發一系列語音晶片。包括型號S1V30080的語音晶片專為嵌入式應用設計，具備五聲道音律合成功能，可同時於五個聲道播放五個八度內的旋律，並內建可播放兩聲道的語音唯讀記憶體，8kHz規格約可播放30秒，16kHz約15秒。音律合成功能與內建唯讀記憶體讀取資料的功能完全獨立，使用者可混合這兩種音效並個別設定音量，因此能播放出類似自然人聲的效果。
低功耗與充電設計 高效率非接觸式充電備受矚目
除了圖像顯示及語音播放外，基於消費性醫療電子產品對便攜性的高度需求，微處理器的功耗管理及電子裝置的充電設計成為廠商切入該市場的另一項致勝要素。因為包括血糖計等醫療保健產品在內，受到諸多外在因素的限制，均需採用體積極小的元件，且無法使用外部電源，也因此半導體解決方案的功耗便成為重要指標。
舉Epson為例，該公司以製造手錶零件起家，設計出的微控制器IC產品以「省電」為最高訴求，使手錶得以長期維持運作。早在十餘年前，Epson便能夠利用0.6微米的半導體製程，設計並製造出操作電壓低至0.9V的4位元微控制器產品，也就是說，點亮一顆傳統燈泡所需要的電力，就可以驅動多達300萬顆4位元微控制器。即使在今日的半導體產業中，0.9V的操作電壓依然維持業界最佳的水準。
此外，就像其他可攜式3C產品一樣，可攜式醫療電子產品的充電設計，亦是相關業者增添產品附加價值，創造差異化的訴求之一。有別於傳統的金屬接點充電方式，非接觸式充電成為近來頗受矚目的技術發展。整體而言，非接觸式充電技術可以解決一般接觸式充電可能造成的接觸火花、潮濕觸電等危險，提高產品的使用安全，同時可減少因為磨損、氧化或灰塵覆蓋導致的接觸不良，還有需插入接點的不便等問題。
其實，非接觸式充電技術早在90年代便已出現，但是此技術直到最近才開始受到普遍注意，其中主要的原因為非接觸式充電的傳送效率有了極大突破，從過去僅有10%～20%的程度，到2006、2007年時，非接觸式充電的效率已進展至60%左右。而Epson和村田製造所(Murata Manufacturing)合作，利用電磁感應原理共同開發名為Air Trans的無接點充電模組，其傳輸效率更是高達70%，並能在產生極少量熱能的情況下傳輸大量電力。這種非接觸式充電技術可應用在許多手持裝置的充電設計上，並且在日本已相當普及。但近年來，由於消費性醫療電子市場的蓬勃發展，Epson正計劃將該技術導入醫療電子產品中，以進一步提供消費性醫療電子產品在充電時的安全性。
多功能高度整合 符合市場需求同時兼顧尺寸與功耗
因應市場上的多重需求，消費性醫療電子產品之半導體技術開發應注意多元功能的整合，但同時亦不能忽略各項功能的品質，並妥善管理產品功耗。舉例而言，目前各家廠商針對醫療電子設備的技術開發尚處在相互獨立的狀況，也導致醫療產品的功能侷限於資料蒐集儲存，而無法妥善運用交叉檢測的結果資訊。如何整合各家系統，串起資訊流，將是醫療電子產品下一步的成長契機。目前看來，USB介面將是重要的附加功能，因為它能簡單並有效地將量測數據傳送至醫院或家庭保全系統等具有醫療資訊處理功能的基礎建設中。
根據研究，老人在家裡發生意外，若能在一小時內發現，則存活率將有75%；若超過一小時，則死亡率相對提高。由於個人醫療電子產品的使用者多以老年人為主，因此，該產品是否具有遠距監控和網路傳輸等無線照護功能，便成為發展重點之一。依據工研院產經中心資料顯示，應用無線通訊技術的健康醫療照護市場，將有希望於2010年成長至107億美元。而該市場能否成長的主要關鍵，端看無線通訊技術及醫療資訊系統服務的整合程度。
無論是上述的USB介面、遠距監控或網路傳輸等功能，或是本文之初所提到的圖像顯示及語音播放功能，考慮到產品大小與功耗的需求，單晶片將會是較為理想的解決方案。Epson由於擁有單晶片在配線及耗電控制上長期所累積的經驗與技術，因此能依客戶需求，開發出符合其產品功能及功耗規格需求的多功能單晶片產品，為客戶帶來最大價值。
迎向龐大商機 以高精準度與可靠性贏得信賴
最後，除上述三個面向外，醫療電子產品必要的高精準度與可靠耐用性也不容小覷。雖然不涉及醫療行為，但消費性醫療電子產品的量測數據，仍會左右病患的治療計畫。有鑑於此，相關半導體元件在抗靜電干擾、溫度範圍穩定性及產品可靠性上的表現，也是終端產品客戶在選擇半導體解決方案時，必要的考量項目。
Espicom機構的調查顯示，全球醫療電子市場至2010年，將達到900億美元的規模。另根據半導體業者本身的調查資料，2009年全球消費性醫療電子產品的出貨量約為2億3千萬台左右，而到了2011年則將成長到2億7千萬台左右。這裡所指的消費性個人醫療照護產品包括血糖計、血壓計、體脂肪計、數位溫度計、心跳監測器、噴霧器、電療器材(DENS Devices)等。
由於商機龐大，消費性醫療電子產業已吸引全球眾多業者投入。在台灣方面，也有廣達、鴻海、奇美、台達電等業者相繼投入。而對於終端設備製造業者而言，相關半導體解決方案的優劣將成為產品勝敗的關鍵。如何選擇能降低設計複雜度、實現低功耗、維持高可靠性和產品穩定度，且又能提供諸多附加價值的半導體解決方案，將是相關業者的重要課題。
