TI MSP430、MCU和無線技術(shù)成就安全的便攜式醫(yī)療設(shè)備

　　摘要：便攜式醫(yī)療設(shè)備的開發(fā)商和用戶要求擁有更方便的網(wǎng)絡(luò)接入功能和更長的電池使用時(shí)間。為此，德州儀器(TI)推出了首款基于其創(chuàng)新的“金剛狼”(Wolverine)技術(shù)平臺(tái)(即MSP430FR59xx微控制器)的半導(dǎo)體產(chǎn)品。本文介紹了一些TI的嵌入式解決方案，使用了MSP430FR59xx微控制器和CC2541藍(lán)牙低功耗系列。

　　引言

　　過去20年，便攜式醫(yī)療設(shè)備市場持續(xù)演進(jìn)。隨著世界網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)醫(yī)療保健(即遠(yuǎn)程醫(yī)療)成為醫(yī)療設(shè)備技術(shù)發(fā)展的流行趨勢。下面是一些重要的行業(yè)發(fā)展趨勢：

　　● IMS研究公司稱，2012年到2016之間，全世界消費(fèi)類醫(yī)療智能藍(lán)牙設(shè)備的出貨量將超過1030萬臺(tái)，而單是2016年一年，其出貨量就達(dá)470萬臺(tái)以上。

　　● IMS研究公司調(diào)查結(jié)果顯示，盡管2012年擁有無線接入功能的醫(yī)療設(shè)備僅占5%，但因其低功耗的特點(diǎn)，到2016年，智能藍(lán)牙技術(shù)將主導(dǎo)消費(fèi)類醫(yī)療設(shè)備無線技術(shù)。

　　● 在《2012版保健醫(yī)療監(jiān)測行業(yè)無線技術(shù)機(jī)遇》報(bào)告中，IMS研究公司表示，2016年，將有超過35%的具有無線接入功能的消費(fèi)類醫(yī)療設(shè)備使用智能藍(lán)牙技術(shù)。

　　在這些便攜式醫(yī)療設(shè)備中，智能藍(lán)牙技術(shù)可讓設(shè)備收集重要數(shù)據(jù)，然后把這種信息傳送給智能藍(lán)牙設(shè)備，例如：筆記本電腦、智能電話或平板電腦等。之后，這些消費(fèi)類設(shè)備再把數(shù)據(jù)通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)或者Wi-Fi傳送至某個(gè)云平臺(tái)，這樣醫(yī)生便可監(jiān)測患者的身體狀況。這雖然看似簡單，但是，通過電子方式存儲(chǔ)和傳輸醫(yī)療數(shù)據(jù)必須要遵守患者個(gè)人隱私保護(hù)規(guī)定。1996年頒布的《健康保險(xiǎn)流通與責(zé)任法案》(HIPAA)，旨在規(guī)范電子健康記錄系統(tǒng)，并實(shí)行嚴(yán)格的電子安全規(guī)定。隨著電子醫(yī)療記錄和遠(yuǎn)程醫(yī)療不斷發(fā)展，與傳統(tǒng)紙質(zhì)記錄的要求一樣，醫(yī)務(wù)工作者有責(zé)任保護(hù)患者的電子病歷，并為患者的治療情況保密。實(shí)際上，由于電子文檔更容易被復(fù)制和傳輸，因此電子文件、圖像、音頻和視頻的存儲(chǔ)要求更高的安全性。所以，在便攜式醫(yī)療設(shè)備的發(fā)展過程中，需要認(rèn)真考慮數(shù)字安全問題。

　　MSP430FR59xx實(shí)現(xiàn)低功耗、安全性

　　TI的MSP430FR59xx微控制器讓醫(yī)療設(shè)備設(shè)計(jì)擁有安全的網(wǎng)絡(luò)接入與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，用于遠(yuǎn)程顯示設(shè)備(例如：智能電話、平板電腦或者醫(yī)療聚合設(shè)備等)，以幫助確保保密鏈?zhǔn)冀K保持其完整性。結(jié)合TI的無線產(chǎn)品，這種基于FRAM的產(chǎn)品系列可通過ZigBee、亞1GHz、藍(lán)牙、低功耗藍(lán)牙和使用個(gè)人醫(yī)療設(shè)備類別(PHDC)協(xié)議的USB，為醫(yī)療保健設(shè)備提供有線和無線網(wǎng)絡(luò)接入，包括血壓監(jiān)測儀、血糖計(jì)、稱量計(jì)、脈搏血氧計(jì)等。

　　低功耗藍(lán)牙繼承了“經(jīng)典”藍(lán)牙技術(shù)的加密、身份驗(yàn)證和授權(quán)安全特性，幫助確保數(shù)據(jù)保密。這種加密技術(shù)使用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)，此技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已獲美國政府采用。

　　AES技術(shù)集成于MSP430FR59xx微控制器內(nèi)，結(jié)合MSP430FR59xx微控制器的高級(jí)內(nèi)存保護(hù)單元，為便攜式醫(yī)療設(shè)備帶來高級(jí)安全性。

　　MSP430FR59xx微控制器基于TI的超低功耗“金剛狼”技術(shù)平臺(tái)，可為所有便攜式醫(yī)療設(shè)備帶來安全性、長電池使用時(shí)間和高集成度。其具體功能諸如：無線傳感功能;FRAM內(nèi)存;超低功耗片上系統(tǒng)(SoC);安全應(yīng)用;可鎖定內(nèi)存段等。

　　CC2541支持健康設(shè)備規(guī)范

　　藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)已經(jīng)開發(fā)出了Health Device Profile(HDP)軟件，對(duì)經(jīng)典藍(lán)牙技術(shù)性能進(jìn)行優(yōu)化，以用于醫(yī)療保健應(yīng)用，并使用醫(yī)務(wù)工作者要求的標(biāo)準(zhǔn)格式來提供數(shù)據(jù)。同樣，SIG還正在開發(fā)低功耗藍(lán)牙使用的HDP軟件。