互联医疗系统的集合管理器

2019-07-25 14:14发布

引言
随着慢性病发病率的不断增长,控制医疗保健成本与人口老化需求的不断提升,互联医疗技术的重要性也越来越高。Continua 集合管理器 (AM) 将成为互联医疗系统中的重要器件,其可帮助个人医疗设备将数据录入到远程电子健康记录 (EHR) 中,使家人和医生能够复查。AM 可以是手机和个人计算机,也可以是专用设备的形式。本文将介绍适用于 AM 的三种不同系统解决方案,包括高性能数字可视界面 (DVI) AM(包括硬件加速的高清 [HD] 音频/视频 [AV] 编解码器和 3D 加速型用户界面 [UI])、降低成本的 DVI AM(包括基于软件的标清 [SD] AV 编解码器)以及低功耗 AM(支持软件音频编解码器)。Continua 的互操作性
Continua Health Alliance 是一个由医疗设备原始设备制造商 (OEM)、服务供应商以及硅芯片厂商组成的团体,各个厂商协调工作,共同为个人医疗设备与集合管理器 (AM) 制定互用性指南。尽管该指南的 1.0 版将蓝牙 (Bluetooth®) 与通用串行总线 (USB) 确定为标准接口,然而今后的新版指南还将包括蓝牙低能耗 (BLE) 技术与 ZigBee,分别作为低功耗个人局域网 (PAN) 和局域网 (LAN) 接口。OEM 厂商目前使用包括以太网、Wi-Fi 以及蜂窝接口(如适用于AM WAN 的 GSM 等)的组合。成为 Continua 认证的 AM,器件必须集成至少一个 PAN 或低功耗 LAN 接口以及一个 WAN 或因特网协议接口。由于许多厂商都希望同尽可能多的设备实现互操作性,因此通常会集成多个低功耗 LAN/PAN 和 WAN 接口。Continua AM 可采用不同形态因数。在某些情况下,其可能为 PC 或手机,有时又可能是连接到已有显示屏或集成显示屏的媒体设备。就低功耗型设备而言,AM 也可能是一种低功耗的可佩戴型设备。由于许多厂商都会选择实施以媒体为中心的设备和低功耗的可佩戴型设备,因此本白皮书将介绍以媒体为中心的 AM 和低功耗 AM 预集成设计方案。图 1:医疗产业环境中的 AM(数据来源:Continua 概览演示)
友情提示: 此问题已得到解决,问题已经关闭,关闭后问题禁止继续编辑,回答。
12条回答
justperky
2019-07-25 20:51
集合管理器的连接性


TI的 AM 参考设计包括 2 个 Continua WAN 接口(以太网和 Wi-Fi)、1 个低功耗 LAN 接口 (ZigBee) 以及 4 个 PAN 接口(USB、蓝牙、蓝牙低能耗和 ANT)。

Wi-Fi


TI的WiLink™ 6.0 (WL127x) 解决方案是高度集成的 65 纳米技术,在真正意义上的单芯片上集成了 WLAN、蓝牙以及 FM 内核。WiLink 6.0 解决方案支持包括 802.11 a/b/g/n 和各种不同蓝牙技术在内的最新标准,该解决方案适用于智能电话以及其它电池供电设备等移动设备,可满足低功耗、高稳健性连接需求。

WiLink 6.0 配套提供现成的外部开关模式电源 (SMPS) 与前端模块。该前端模块包括 PA、平衡转换器以及三向射频开关。

TI 的 WiLink 6.0 解决方案是一款可使用特殊技术解决无线电共存问题的三路无线电设计。WLAN 和蓝牙集成时要特别注意,因为这两种技术使用的是相同的频带。一系列专利算法可解决该问题,可采用统一天线满足 WLAN 和蓝牙对 2.4-GHz 频带的共享需求。

整体解决方案尺寸对移动设备而言有时非常重要。由于 WiLink 6.0 解决方案核心器件外形较小,从而可实现不足 80 毫米的总体尺寸。



图 2:WiLink™ 6.0 解决方案方框图

WiLink 6.0 解决方案配套提供综合软件套包,可满足器件核心功能的开发与集成需求。整个套件名为 MCP(移动连接套件),包括运行产品所需的所有相关软件内容。

套件中提供的 WLAN 驱动器具有各种功能,包括多功能支持(STA、AP、P2P)和相关连接管理功能、安全性(客户端接口)、服务质量,以及扫描与漫游支持等,并提供了针对最终用户应用的外接机制等。可通过 TI 网站获得支持文档:www.ti.com/connectivitywiki

TI 通过 LS Research 在经过全面认证的模块中提供了 WL127x。TiWi 模块是一款高性能 2.4-GHz IEEE 802.11 a/b/g/n 和 Bluetooth 2.1+EDR 无线电产品,采用预认证的低成本封装。



图 3:WL1271 模块

该模块可提供通过 SDIO/WSPI 界面与主机处理器共同支持 WLAN 应用所需的 PHY/MAC 层。此外,该模块还可通过 HCI 传输层提供蓝牙平台。WLAN 与蓝牙都使用相同的天线端口。

蓝牙技术


WL1271 上的蓝牙接口支持 Bluetooth 1.2 (1 Mbps) 和 Bluetooth 2.0 + EDR (2-3 Mbps)。该器件采用开源 Blue-Z 协议栈,是 OMAP3530 处理器和 AM3517 Linux 基础端口的一部分。图 4 显示了标准的蓝牙协议栈。

Continua PAN 接口需要称作 HDP(健康器件配置文件)的新配置文件,其目前可通过开源方式集成。该配置文件在新增的 MCAP 抽象层上建立。由于蓝牙刚开始设计时并未考虑到采用低成本的钮扣电池,因此蓝牙 SIG 将推出一种新的衍生蓝牙标准,即蓝牙低能耗技术 (BLE)。



图 4:标准蓝牙协议栈

蓝牙低能耗技术


与蓝牙不同的是,蓝牙低能耗技术是一种无连接协议,可显著缩短无线电打开所需的时间,充分满足极低成本的低功耗无线连接应用的要求。蓝牙低能耗技术将为广泛的新市场提供蓝牙技术,包括医疗、体育健身、安全、移动及 PC 附件以及家庭娱乐等。

蓝牙低能耗技术将集成于现有的蓝牙芯片组,也就是提供双模支持,此外也可在单模式下仅以低能耗解决方案提供。在许多(不是全部)使用案例中,双模式器件用于手机、PC、汽车或其他对功耗要求不是很严格的设备,这些设备往往已经采用了蓝牙技术,或者需要添加蓝牙支持。

这些设备将支持现有的蓝牙产业环境(例如,手机支持免提耳机功能),而且通过双模式支持,还可实现单模式低能耗传感器与设备的连接。

单模式芯片将用于能耗要求非常严格的设备(例如,需要工作一年左右的纽扣电池设备),从而支持低功耗 RF 领域的不同市场与应用。

作为蓝牙低功耗技术领域的积极参与者和领导者,TI在 2010 年规范最终批准后不久就推出了单模式和双模式芯片。

TI的BLE 单模式解决方案 CC2540 经过优化,可支持蓝牙低能耗技术。CC2540 可提供高达 +5-dBm 的输出功率和 - 93-dBm 的接收灵敏度,具有高度灵活的存储器选项,并配套提供包括电源 5 通道 DMA、21 个 GPIO、2 个 USART、全速 USB 2.0、板载 AES 加密/解密引擎以及定时器等各种外设支持。CC2540 采用 40 引脚 6 x 6 QFN 封装,并支持闪存可编程性。

作为总体解决方案供应商,TI 不仅提供硬件,而且还提供全面符合标准的软件协议栈,可满足单模式蓝牙低能耗技术的需求,其中包括主从产品以及所有必要配置文件功能。该协议栈不但针对为所有应用实现最佳性能进行了功率优化,而且还包含工具、应用代码示例、配置文件支持、驱动器、开发板、文档以及便捷开发单模式蓝牙低能耗解决方案所需的全部要素。

一周热门 更多>