你的位置:首頁 > RF/微波 > 正文

如何優(yōu)化醫(yī)療設(shè)備的數(shù)據(jù)讀取能力

發(fā)布時間:2012-03-22

中心議題:

  • 監(jiān)測系統(tǒng)的分類
  • 管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的好處
  • 監(jiān)測設(shè)備的設(shè)計標準

解決方案:

  • 動態(tài)的雙接口RFID EEPROM解決方案


病患監(jiān)測設(shè)備通常用于測量病患的生命跡象,例如:心率、血壓等參數(shù)。管理這些重要數(shù)據(jù)遠遠超出了簡單的庫存控制,它需要設(shè)備能夠提供檢驗、校準和自檢結(jié)果,并具有安全升級功能,同時還需最大限度地降低停機時間。記錄維護數(shù)據(jù)的標簽經(jīng)常被粘貼在設(shè)備上。由于需要記錄大量的數(shù)據(jù),并且過一段時間后將逐漸損壞,標簽貼紙不再是一種合理的選擇。隨著技術(shù)的迅猛發(fā)展,病患監(jiān)測設(shè)備通常能夠通過軟件升級?!?br />
動態(tài)的雙接口RFID EEPROM解決方案不僅能夠記錄內(nèi)部參數(shù),以備日后讀取,還可以將新數(shù)據(jù)寫入系統(tǒng)(如校準常量和檢驗信息),而無需額外的連接器。雙接口RFID標簽可以通過I2C端口連接病患監(jiān)測電子設(shè)備。當設(shè)備正在運行時,設(shè)備可以通過I2C端口讀寫電子標簽。此外,無論設(shè)備是否通電,用戶都可以通過一個符合ISO 15693標準(面向13.56MHz RFID標簽)的常規(guī)RFID讀寫器讀取其數(shù)據(jù)。由于能夠在需要時確保數(shù)據(jù)及時性、安全且能易于讀取,該方案完善了射頻識別的技術(shù)?! ?br />
雙接口無源RFID系統(tǒng)的目標應用包括:設(shè)備維護需求及記錄、授權(quán)附件的驗證、傳感器、贗品識別、一次性用品重復使用控制和增加新的授權(quán)設(shè)備。當監(jiān)測設(shè)備處于工作或待機狀態(tài)時,操作人員可以通過設(shè)備管理數(shù)據(jù);而當設(shè)備掉電時,還可使用RFID讀寫器實現(xiàn)標準的數(shù)據(jù)讀寫。雙接口RFID解決方案的這一優(yōu)點為設(shè)計人員開創(chuàng)了更多選擇?! ?br />
監(jiān)測系統(tǒng)的分類  

病患監(jiān)測系統(tǒng)通常分為三大類:床邊監(jiān)測儀、便攜式監(jiān)測儀和配戴式監(jiān)測儀。床邊監(jiān)測儀在為醫(yī)療保健專業(yè)人員提供所需信息方面起著重要作用,并且其信息所占比例也越來越大。床邊監(jiān)測設(shè)備通常被安裝到特定區(qū)域(例如:重癥加強護理病房),目前大多數(shù)床邊監(jiān)測設(shè)備都能夠利用醫(yī)院網(wǎng)絡與中央監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),通過設(shè)施網(wǎng)絡交換數(shù)據(jù)?! ?br />
便攜式監(jiān)測儀的管理具有不小的挑戰(zhàn)性,因為這類設(shè)備似乎能夠“離開”甚至迷路。雖然檢測設(shè)備位置不在本文討論范圍內(nèi),但了解設(shè)備發(fā)生了何種狀況對確保設(shè)備持續(xù)達標和驗證所有人身份有很大的幫助?! ?br />
配戴式監(jiān)測儀雖然不是新發(fā)明,但隨著產(chǎn)品的更新?lián)Q代,測量種類和數(shù)據(jù)量正在快速增加,這正是雙接口RFID解決方案的用武之地。雙接口RFID解決方案為系統(tǒng)內(nèi)部工作提供網(wǎng)關(guān)而無需繁雜的連接線,因此可以提高監(jiān)測儀的實用性和使用壽命?! ?br />
配戴式監(jiān)測儀還可以分為以下幾個子類:移動/可配戴式個人監(jiān)測儀(MPM):這類設(shè)備實時監(jiān)測慢性病癥患者的生命特征活動,并存儲和轉(zhuǎn)發(fā)測量數(shù)據(jù)或者報警;移動聚合器:能夠通過無線技術(shù)報告病患狀態(tài)的有或無外接傳感器的智能手機類設(shè)備;可配戴式保健設(shè)備:配戴在手腕/手臂/胸部的保健設(shè)備或嵌在鞋和襯衫內(nèi)的傳感器,用來為預防保健工作檢測心率、呼吸、步調(diào)等;遠程病患管理(RPM)設(shè)備:內(nèi)置病患專用傳感器的特殊監(jiān)測設(shè)備。這些系統(tǒng)可以通過傳感器定制,以報告諸如心率等數(shù)據(jù)以及病患的姿勢(站立還是躺臥)?! ?br />
不論是床邊監(jiān)測器,還是便攜式或配戴式監(jiān)測儀,所有的病患監(jiān)測設(shè)備都面臨著共同的挑戰(zhàn):如何讓設(shè)備保持最新的軟件、校準或保養(yǎng)記錄?又該如何發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障發(fā)生?

管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的好處  

一次簡單的設(shè)備故障就會對病患檢測結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。并不驚奇的是,在困擾業(yè)界的問題中,監(jiān)測設(shè)備備用電池的故障高居榜首。系統(tǒng)自檢在該報警的時候沒有報警,而在其后最不該報警的時候又重新報警。對于床邊監(jiān)護設(shè)備,其中央監(jiān)測功能可以報告故障,并執(zhí)行校正操作,從而避免嚴重的問題發(fā)生?! ?br />
便攜式和配戴式監(jiān)測設(shè)備給設(shè)計人員帶來一系列更具挑戰(zhàn)性的問題。其中一個問題是:這兩大類設(shè)備是增長最快的市場,而互操作標準直到最近才真正成為關(guān)注焦點。例如,最近康體佳(Continua)健康聯(lián)盟指定了四個主要的互操作性接口:USB、藍牙、藍牙低功耗(BTLE)和ZigBee。這四種接口技術(shù)的共同點是,監(jiān)測設(shè)備必須上電并運行(即處于服務狀態(tài)),才能通過這些接口發(fā)送報告,從而表明設(shè)備在使用中。當將這些設(shè)備解除服務狀態(tài)時,監(jiān)測器與錯誤信息通常會斷開聯(lián)系,從而增加了緩解甚至發(fā)現(xiàn)問題的難度?! ?br />
便攜式和配戴式監(jiān)測設(shè)備還有一個更新、更難的挑戰(zhàn),那就是為了防水防塵,便于清潔,而又不會損壞電子元器件,需要將這些設(shè)備進行密封式設(shè)計。在這種情況下,增加連接器或在連接器上增加功能勢必會提高傳感器端口的體積、成本或系統(tǒng)復雜性?! ?br />
讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)
  

通過工作狀態(tài)從生產(chǎn)過程獲取可讀、可靠的可追蹤數(shù)據(jù)源,對于管理這些設(shè)備非常有用。讓我們從生產(chǎn)過程開始來看看某些例子。很久以來,設(shè)備廠商都是在標簽貼紙上采用很多代碼和其他壓縮方法來描述產(chǎn)品的制造日期、修訂版本、生產(chǎn)線/生產(chǎn)地點、序列號等產(chǎn)品信息,這類數(shù)據(jù)是質(zhì)量控制與設(shè)備追蹤所需的基本信息?! ?br />
現(xiàn)今的系統(tǒng)需要選項配置、多個傳感器校準常數(shù)、保養(yǎng)間隔等數(shù)據(jù)。某些系統(tǒng)還提供了用戶可編程“熱鍵”,讓護理機構(gòu)設(shè)置和鎖定這些功能。僅設(shè)備維護管理就需要如此多的數(shù)據(jù),就不用說“檢查發(fā)動機指示燈”的實時數(shù)據(jù)了。能夠記錄并實時讀取錯誤事件可大幅降低設(shè)備的維護成本,減少檢修保養(yǎng)時間?! ?br />
通過I2C接口給每臺設(shè)備連接一個電子標簽,醫(yī)務人員即可記錄并實時讀取錯誤事件?! ?br />
根據(jù)存儲器需求,這些雙接口存儲器芯片可以使用兼容的I2C總線分成多個邏輯存儲區(qū),并共享同一根天線。這個解決方案不僅擴大了存儲器的潛力,而且,設(shè)計人員還可以在存儲器或任何邏輯區(qū)內(nèi)設(shè)置一個32位的安全密碼,建立存儲器訪問權(quán)限機制?! ?br /> [page]
設(shè)計的簡單性讓設(shè)計人員能夠靈活地應用這款雙接口電子標簽?,F(xiàn)在你可能想問,假如在通過RFID讀寫數(shù)據(jù)的同時設(shè)備得到系統(tǒng)命令,那將會出現(xiàn)什么結(jié)果?大多數(shù)工程師都知道,設(shè)計一個簡單的系統(tǒng)通常是把復雜性轉(zhuǎn)移到芯片內(nèi)。例如:在意法半導體的M24LR64-R雙接口EEPROM存儲芯片中就有這樣一個電路,它能夠處理可能的并行通信,并從RF和I2C端驅(qū)動系統(tǒng)活動。

監(jiān)測設(shè)備的設(shè)計標準  

病患監(jiān)測設(shè)備設(shè)計標準是一個與病患監(jiān)測地點和監(jiān)測內(nèi)容有關(guān)的復矩陣。不斷發(fā)展的技術(shù)和標準要求密切跟蹤前文提到的設(shè)備制造和維護數(shù)據(jù)。另外一個很難處理的問題是假冒偽劣附件、傳感器和病患配戴的其它測量設(shè)備。對于直接插入的附件,設(shè)計人員可以在系統(tǒng)內(nèi)引入一個能夠讓主處理器讀取的數(shù)據(jù)加密方法,當然,這個解決方案只適用于智能傳感器等產(chǎn)品。對于一次性附件,設(shè)計人員可能想引入一個低成本的能夠讀取附件內(nèi)RFID標簽的RFID讀寫器。那么,在雙接口RFID芯片內(nèi)可以編入一個安全的挑戰(zhàn)碼?! ?br />
當新的或經(jīng)認證的附件上市時,在監(jiān)測設(shè)備內(nèi)增加一個挑戰(zhàn)碼并不是難事。隨著假冒產(chǎn)品問題日趨嚴重,市場需要一個如上所述的可靠、低廉的解決方案?! ?br />
ISO標準、互操作性和安全性  

當前技術(shù)采用了工作在13.56MHz頻帶的ISO/IEC 18000-3模式1空中接口協(xié)議(基于ISO 15693)。該標準支持的最遠讀寫距離可達1米,具體取決于天線尺寸和其他因素。極低的工作電壓使得安全性非常高,并且在很多配置中都配有讀寫器,因此,這一標準在全世界廣泛使用。最近,我們還看到部分新上市的安卓手機安裝了兼容這種標準的讀寫器?! ?br />
本文小結(jié)  

設(shè)計人員的挑戰(zhàn)并未變得更輕松。幸運地是,今天市場上可選的解決方案非常多,有些解決方案還能用于互不相關(guān)的行業(yè)。當設(shè)計人員認識到,利用一個低成本、低功耗且易于實現(xiàn)的器件能夠輕松解決一系列難題時,這種系統(tǒng)似乎在醫(yī)療市場上擁有更廣好的應用前景。

要采購RFID么,點這里了解一下價格!
特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書下載更多>>
熱門搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉