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先进微控制器产品助力手持式电子医疗设备

2011-05-18
作者:爱特梅尔公司(Atmel)微控制器策略行销经理赵宗慧

根据联合国的调查报告,全球人口在公元2045年将达90亿人,其中老年人将占总人口数的22%。随着全球人口持续增加以及年龄层急速老化,如何提供完整的远距医疗体系链以及提升慢性病患的生活品质,成为电子医疗产品开发时最重要的焦点。对于多数人来说,功能强大的医院用医疗设备" title="医疗设备">医疗设备距离遥远,可能只有对重症患者才带有任何意义;反观手持式" title="手持式">手持式电子医疗设备,如:血糖仪、血压计、体脂测量仪等,无病的人做为保健预防之用,而慢性病患则做为病况监测之用,几乎无所不在,市场潜力看好。

设计一个成功的手持式电子设备,以下要件必须考虑:

  • 低功耗以延长电池寿命
  • 体积小以方便携带
  • 产品价格适中以促进一般大众购买使用意愿

若是手持式电子医疗设备,则必须再多加以下设计考量:

  • 高精准度测量以避免错误的信息与不必要的恐慌
  • 使用者接口简单易懂以方便老年人每天操作使用
  • 可靠性与安全性高以符合政府对于此类产品的标准规范

作为微控制器" title="微控制器">微控制器芯片(MCU)与系统方案的供货商,爱特梅尔面临了市场上不少的竞争,然而大多数的芯片供货商,仅能满足部份上述设计考量,即便是少数能够提出完整系统方案的供货商,也必须藉由数个芯片搭配来达成,而且无法针对最终客户(手持式医疗电子设备)的需要提供多样性的选择。

爱特梅尔的8位与32位全系列微控制器产品,皆有电容式触摸软件库(QTouch Library) 的支持,实现一个简单又有质感的使用接口。

爱特梅尔的XMEGA" title="XMEGA">XMEGA系列,具有高精准度、可增益的12位AD转换模块以及强大的外围设置(peripherals)﹐与其它同等级(带有大容量存储器及高阶外设)的芯片比较,在掉电模式(power down) 可达业界最低的100nA 电流需求。针对高阶医疗电子需要不间断的精准时间,XMEGA A3B 系列带有独立的备用电池系统,当系统电源中断时,能在8微秒内将电源切换到备用电池,确保实时时钟的持续运行。此外,XMEGA即将推出的新系列还将会内建USB接口与LCD驱动器,提供高度集成的低功耗的系统,减少不必要的外围组件与降低系统成本。

(图中文字)

爱特梅尔XMEGA系列

picoPower技术(低功耗)与电池备份系统

QTouch电容式触控软件库:崭新简洁的用户接口

12位ADC:高精度测量

LCD驱动器

USB/RF连接能力

爱特梅尔megaHVA/HVB AVR系列

picoPower技术(低功耗)与电池备份系统

QTouch电容式触摸软件库:崭新简洁的用户接口

12位ADC:高精度测量

电池管理

附加18位Sigma-Delta ADC

爱特梅尔的megaHVB微控制器系列则带有片上智能电池充电与电源管理模块以及18位高精度的AD转换模块,产品定位特别针对可充电型的手持医疗电子。针对少数高阶手持式医疗电子,爱特梅尔更有32位的SAM9系列提供高画质影像与视频播放的功能。

单独的手持式医疗电子,属于被动性的监护,测量数值并不带有任何诊断的意义,尤其是对慢性病患来说。若是能利用无线网络和医疗中心远程连结,透过医疗中心持续的监视,提供病患诊断建议与贴心提醒,将能使医疗体系更加有效利用。展望未来,运用云端计算技术,搭配个人医疗记录与健康状况,事先预测从事某些活动或是摄取某些食物对身体的影响,提供主动性的监护与诊断,并非不可能实现。若真实现,对于人类寿命有意义(健康有行动力)的延长将具有跨时代的意义。

(图中文字,上至下,左至右)

按时发出身体状况警告

手持式电子医疗设备

随时计算某种活动或食物对身体的影响

身体现状与测得数值

医疗中心

身体现状与测得数值

云端运算

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