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智能可穿戴医疗保健设备必须考虑的设计要素和挑战

时间:2024-05-22 13:21:52 科技赋能

智能可穿戴医疗保健设备和典型架构可穿戴医疗保健设备可以定义为能够自动、智能和非侵入性地执行特定医疗监测和支持目的的设备。

术语“可穿戴”表示该设备可以直接穿戴在人体上,或者是类似于衣服的物品,并且具有支持其用作可穿戴配件的适当设计。

从广义上讲,这要求设备尺寸和重量最小、自主运行、拥有自己的电源、易于使用且佩戴舒适。

智能可穿戴医疗设备有多种类型,例如腕带、手表、眼镜和其他可穿戴类型。

实现的功能包括计步器、心率监测、运动记录、生物电位测量、生物阻抗测量、血氧测量等。

智能可穿戴医疗设备是传统医疗设备的延伸。

典型的医院医疗设备体积大、结构复杂、功耗大,专为高精度临床应用而设计。

随着传感器和半导体技术的发展,设备尺寸和功耗比以前小很多,使可穿戴设备成为现实。

许多在医院临床上使用的技术已经从医院转移到家庭,或者转移到各种可穿戴设备中。

智能可穿戴医疗保健设备通常是易于使用和佩戴的非侵入性生命体征监测设备。

为了提高用户体验,重量越轻、功耗越低越好。

此外,还必须提供与其他消费电子设备的连接。

设计考虑因素和主要挑战尺寸非常重要。

大多数可穿戴设备都很轻,而且越来越小。

较小的封装使用先进的封装技术来提高集成度。

外部元件越少越好。

超低功耗。

功耗对于用户体验至关重要,越低越好。

由于系统尺寸的原因,电池尺寸受到限制。

低静态电流芯片有助于降低功耗并延长待机时间。

可穿戴设备通常需要低功耗 MCU。

可穿戴设备需要低功耗连接技术。

易于使用的设计,防止误操作。

高度可靠。

高灵敏度传感器设计,适应各种环境。

良好的机械设计,防止设备损坏。

有时设备需要防水。

多传感器融合。

选择生物相容性好的传感器材料。

高灵敏度、低功耗。

需要低功耗蓝牙和 WIFI 连接。

接入其他智能设备 数据同步和自动应用升级 人体工学设计 高可靠性传感器技术 连接技术 ADI的整体解决方案 ADI提供大量高度集成的AFE、运动传感器、低功耗MCU和电源管理解决方案,最大限度地提高产品的质量和可靠性可穿戴设备。

此外,ADI 还提供评估板、仿真工具和应用专业知识来支持客户的设计和开发工作。

主信号链 图1. 系统框图 注:以上信号链代表智能可穿戴医疗保健设备系统。

特定设计中模块的技术要求可能有所不同,但下表中列出的产品代表了满足部分要求的 ADI 解决方案。