医疗可穿戴设备提升老年医疗护理质量

随着全球人口的老龄化，以及医疗和养老机构在提供充分的老人护理方面面临日益增大的压力，基于蜂窝物联网（Cellular IoT）的远程监控解决方案正在弥补这一空白。它为老年人提供了便捷、精准的远程监控设备，从而改善老年医疗护理的质量。在本文中，我们将探讨当前老年医疗护理中面临的困境，以及Nordic所提供的解决方案。

老年人在使用科技方面仍然占比不足

世界各国通常面临人口老龄化问题，老年人是经常需要去医院的主要群体，这给政府带来了沉重的负担。然而，大多数病患并不愿意去看医生或从家搬到养老机构，因为除了长时间居住在家中的搬迁不便，他们不愿搬到养老机构的常见原因还包括失去独立性、无聊、孤独或害怕被遗忘等因素。   尽管几乎没有什么办法可以逆转时间流逝和衰老进程，技术却提供了越来越多的方法，在某些情况下可以帮助人们减少对医院和养老院的依赖，而医疗服务的交付方式也越来越依赖技术和数据驱动，从而减少对医院或诊所中“虚拟”护理的依赖。然而，尽管疫情可能加速了技术的采用，一个主要的障碍是许多老年人根本不信任或无法理解这些技术，使得在实际应用中实施困难重重。   根据皮尤研究中心(Pew Research)的一项最新研究，尽管65岁以上人群在过去十年使用科技的比例显著增加，但目前这一年龄段的美国人中只有61%拥有智能手机，只有75%是互联网用户。与18至29岁的年轻人智能手机拥有率（96%）和互联网使用率（99%）相比，渗透率仍然较低。根据Statista的数据，55岁及以上美国人对可穿戴设备的采纳更低，到2021年，仅有19%的人拥有此类设备。未来，需要逐步提高对老年人技术解决方案的采纳率，以帮助他们能够留在自己的家中或者帮助养老机构在面临人手短缺的情况下提供更高效的护理服务。

蜂窝物联网的便利性提升了老年人对技术的利用率

尽管蓝牙低功耗（Bluetooth LE）仍然是可穿戴连接设备中最流行的无线技术，但蜂窝物联网（Cellular IoT）因其无需中间连接的特性，正在健康相关的可穿戴设备中日益普及。蜂窝物联网不需要智能手机或网关，也无需外部干预即可实现连续监测。对于老年人来说，这意味着无需配对，无需智能手机，无需记住 Wi-Fi 网络密码，仅需可靠且安全地将数据发送到云端。   由于老年人使用新科技时面临更多挑战，这些可穿戴设备必须便于操作，无需用户打开手机上的应用程序或记住用户名和密码即可轻松使用。这一点尤为重要，因为对于失踪人员或受伤人员来说，时间至关重要。   令人欣慰的是，LTE-M 和 NB-IoT 低功耗蜂窝物联网为生死攸关的应用提供了可靠且安全的连接“黄金标准”。在覆盖范围方面，运营商已经部署了与全球蜂窝网络相同的全国覆盖网络。这意味着大多数工业化国家以及越来越多的发展中国家都提供了普遍的 NB-IoT 和/或 LTE-M 覆盖。   蜂窝物联网也是最安全的通信技术，内置的安全功能是 3GPP 标准的一部分。此外，还可以对物联网芯片级设备应用额外的安全措施，从设计开发过程开始确保产品的安全性。例如，Nordic 的 nRF9160 低功耗系统级封装（SiP）集成了 LTE-M/NB-IoT 调制解调器，同时利用了 Arm TrustZone 和 Arm CryptoCell 提供的互联网级加密及应用保护额外安全层。这种安全级别为开发者和消费者提供了极大的安心，尤其是在用于处理和传输可能涉及敏感个人信息的医疗可穿戴设备方面。

基于蜂窝物联网的健康监测可穿戴设备正日益受到欢迎

许多公司已经开发出基于蜂窝物联网的可穿戴设备，用于老年人健康监测。这些设备可以用来跟踪和监控阿尔茨海默病、痴呆症或自闭症患者，并可应用于养老设施或独立生活的个人。这些可穿戴设备支持LTE-M连接和GNSS定位功能，当佩戴者失踪时，可将其位置报告给家人、朋友或护理人员，并集成加速度计以检测佩戴者是否可能跌倒。
 
此外，还有许多基于云-蜂窝物联网连接的健康可穿戴设备，可以持续监测和记录一系列关键健康指标，包括脉搏血氧仪、温度传感器和惯性测量单元（IMU）传感器，用以检测心率、血氧、血压和体温关键生命体征，甚至还包括记录心率和心律的心电图（ECG）传感器，以及GPS定位和跌倒检测功能。
 
可穿戴设备还可以进一步集成蜂窝物联网和蓝牙LE连接功能，以满足远程健康护理/远程照护解决方案的双重使用需求，同时还可作为多用途设备，佩戴者可以连接智能手机，设备可以作为智能手表进行活动日志记录、不活动提醒、睡眠监测和跌倒检测。
 
这些功能通过 Nordic 的 nRF52832 提供蓝牙LE连接，支持从智能手机到可穿戴设备的通话和通知中继功能，并支持蓝牙LE信标配置文件，从而允许连接信标配件以实现室内位置跟踪。

紧凑且高度集成的系统封装

由Nordic推出的nRF9160是一款低功耗系统级封装（SiP），集成了LTE-M/NB-IoT调制解调器和GPS。这是一个紧凑且高度集成的系统级封装（SiP），让最新的低功耗LTE技术、先进的处理能力和安全访问功能变得易于使用，适用于各种单设备低功耗蜂窝物联网（cIoT）设计。   nRF9160内置Arm Cortex-M33应用处理器、完整的LTE调制解调器、射频前端（RFFE）和电源管理系统。nRF9160是市场领先的紧凑型、综合性、节能的蜂窝物联网解决方案。nRF9160的集成调制解调器支持LTE-M和NB-IoT，并可在全球范围内运行，无需区域版本的区分。所有省电功能，包括eDRX和PSM，支持IPv4/IPv6、传输和安全（TCP/TLS）等级，还支持通过安全加密的固件空中升级（FOTA）进行调制解调器固件升级。   nRF9160内置的Arm Cortex-M33应用处理器具有1 MB的闪存和256 KB的RAM，使得在单设备解决方案中即可实现高阶应用开发，并集成了GPS接收器，提供多种操作模式以支持各种基于位置追踪的应用。nRF9160还内置多种灵活的接口与外设选项，包括12位ADC、RTC、SPI、I²C、I²S、UARTE、PDM和PWM。   nRF9160采用Arm TrustZone技术，用于隔离和保护固件与硬件组件，包括内存和外设。其安全功能优于同类产品。Arm TrustZone帮助构建可靠且安全的物联网应用，包括安全启动、可信固件更新和可信根执行，同时不影响性能。   nRF9160支持Arm CryptoCell技术，通过提供加密算法和安全资源进一步增强安全性，帮助保护您的物联网应用免受多种攻击威胁。CryptoCell专为能量受限设备设计了高性能加密解决方案。nRF9160支持SIM卡和eSIM卡，用于与移动网络运营商的连接和验证。   nRF9160的硬件和开发套件现已开始量产，可用于从传感器到云端的完整端到端开发，Nordic仍在开发新功能并优化性能。nRF9160支持LTE频段B1、B2、B3、B4、B5、B8、B12、B13、B14、B17、B18、B19、B20、B25、B26、B28和B66，并通过了相关认证。

支持多协议和多功能的低功耗蓝牙 SoC

nRF52832 是 Nordic 公司的另一款系统级芯片 (SoC)，它是一款兼容性极强的 Bluetooth 5.4 SoC，支持蓝牙低能耗 (Bluetooth Low Energy)、蓝牙 Mesh (Bluetooth Mesh) 和 NFC 功能。nRF52832 是一款通用多协议 SoC，能够应对高级蓝牙低能耗功能、协议并发以及丰富的外设功能和特性所带来的应用挑战。此外，它还提供了充足的 Flash 和 RAM 内存空间。   nRF52832 支持多种协议并具备完整的协议并发能力。它支持蓝牙低能耗 (Bluetooth Low Energy)，包括 2 Mbps 的高传输速率。蓝牙 Mesh 可以与蓝牙低能耗同时运行，从而使智能手机能够对 Mesh 节点进行配置、委托、设置和控制。它还支持 NFC、ANT 和 2.4 GHz 专属协议。   nRF52832 采用基于 Arm® Cortex™-M4 CPU 的架构，配备浮点运算单元，主频为 64 MHz。其内置 NFC-A 标签，可以简化配对和支付解决方案。与此同时，它还拥有许多数字外设和接口，例如用于数字麦克风和音频的 PDM 和 I2S，并通过复杂的芯片内自适应电源管理系统实现了极低的功耗表现。

结论

越来越多的远程监控技术解决方案使老年人能够更舒适地在家中生活，无需前往医院或养老中心。疫情加速了无线医疗解决方案的采用，但目前，60岁以上用户在用户群体中的占比不足。蜂窝物联网因其可靠性、安全性以及无需智能手机、网关或用户干预的特点，受到远程监控设备的青睐。相关产品在未来市场发展中将具有巨大的潜力。Nordic的无线解决方案将降低远程监控设备的体积和功耗，对于有意进入医疗保健应用市场的制造商来说，非常值得进一步了解和采用。