Cookie Settings
Cookie Settings
Always Active

Necessary cookies are required to enable the basic features of this site, such as providing secure log-in or adjusting your consent preferences. These cookies do not store any personally identifiable data.

Functional cookies help perform certain functionalities like sharing the content of the website on social media platforms, collecting feedback, and other third-party features.

Analytical cookies are used to understand how visitors interact with the website. These cookies help provide information on metrics such as the number of visitors, bounce rate, traffic source, etc.

No cookies to display.

Performance cookies are used to understand and analyze the key performance indexes of the website which helps in delivering a better user experience for the visitors.

Advertisement cookies are used to provide visitors with customized advertisements based on the pages you visited previously and to analyze the effectiveness of the ad campaigns.

Other cookies are those that are being identified and have not been classified into any category as yet.

No cookies to display.

A fejlett viselhető készülékek fejlődése 

Avatar photo

A főleg tevékenységkövetőként ismert hordható eszközök, amelyek a lépéseket és a kalóriákat számolják, ma már értékes információkat nyújtanak az egészségről, ezáltal megelőzhetik a betegségeket és az orvosi vészhelyzeteket.

Manapság a hordható eszközök technológiája emberéleteket menthet. Az okosórák nemcsak abban segítik az embereket, hogy fittek maradjanak, hanem értesítenek az orvosi vészhelyzetekről, és tájékoztatnak a felhasználó egészségi állapotáról, hogy megelőzzék a betegségeket. A Wireless Quarter* szerint világszerte 325 millió ember használ hordható eszközöket. 

Ebben a cikkben a hordható eszközökkel foglalkozunk, és arról is szó lesz, hogy hogyan fejlődtek az egy évtizeddel ezelőtti tevékenységkövetőkből a betegségek megelőzését segítő fejlett készülékekké. Központi témáink a hordható technológia működése, az, hogy milyen alkatrészekre van szüksége, és hogyan forradalmasítja az egészségügyi ágazatot. Az iparág vezető márkáit is kihangsúlyozzuk, köztük a Nordic Semiconductor vállalatot, amely a legújabb, legfejlettebb hordható eszközök alapját képező kettős processzort gyártja.

A hordható eszközök szerepe az egészségügyi állapot kimutatásában

Az IoT fejlődésével a hordható eszközök képesek nyomon követni a páciens élettani adatait, például a véroxigénszintet, a pulzusszámot, a szaturációt, a légzésszámot és a hőmérsékletet. 

Népszerűségük egyre nőtt a fitnesz ágazatban, és nagyon fontos szerepük lett a Covid-19 elleni küzdelemben. Így az orvostudomány egyre nagyobb érdeklődést mutat a hordható technológia iránt, amely lehetővé teszi az orvosok számára, hogy bizonyos időtartamig a kórházon kívülről figyeljék a betegeket különféle betegségek miatt. A hordható eszközök ma már fontos szerepet játszanak számos egészségügyi állapot megelőzésében és ellenőrzésében, mint például a cukorbetegség, magas vérnyomás és alvási apnoe, valamint neurokognitív betegségek, mint a Parkinson- vagy Alzheimer-kór. 

Pulzusszám megfigyelése fitnesz alkalmazásban okostelefonon és okosórán.

Ezek az eszközök javítják a kommunikációt a beteg és az orvos között, akinek korábban a betegek vizsgálatát az orvosi kartonra és a kórtörténetre kellett alapoznia. Az orvosok és más egészségügyi szolgáltatók felhasználhatják a bőséges adatmennyiséget korai diagnózis felállítására, a betegek távoli nyomon követésére és a gyógyszeres kezelés betartásának biztosítására.

A hordható eszközök mögött rejlő technológia – az AI és az ML

A legújabb viselhető eszközöket SoC-k (System-on-a-Chip, egylapkás rendszer), SiP-ek (system-in-a-package, egytokos rendszer) és a gépi tanulás (ML) algoritmusai működtetik, amelyek segítenek a legösszetettebb orvosi hordható eszközök felépítésében. A peremeszközöket használó számítástechnika révén a viselhető készülékeket úgy tervezték, hogy jelezzék a mögöttes egészségügyi problémákat, és olyan információkkal látják el az orvosokat, amelyek a gyors klinikai döntések meghozatalához szükségesek.

Az olyan peremeszközökön, mint például a hordható eszközökön végzett számítástechnika egyre nagyobb energiahatékonyságú és hatású, miközben az algoritmusok korszerűbbek és energiaoptimalizáltabbak. 

– Peter Myhre, a Nordic Semiconductors termékmarketing igazgatója

A hordható technológiában alkalmazott alkatrészek

Az okos hordható eszközök számos technológiát használnak, például szenzortechnológiát, megjelenítési technológiát, chiptechnológiát, vezeték nélküli kommunikációs technológiát, adatszámítási és -feldolgozási technológiát, teljesítmény-tartóssági technológiát, adatinterakciós technológiát stb. 

Így az ilyen eszközök tervezése problémás lehet, különösen azért, mert az emberi test dinamikus, ezért a hordható rendszereknek szilárdnak, alkalmazkodóképesnek és ideális esetben moshatónak kell lenniük, ha ruházatba és kiegészítőkbe vannak beépítve (vagy legalábbis levehetőnek). 

Ezért a tervezés a szenzorintegrációra, a miniatürizálásra és a multifunkcionalitásra összpontosít. A hordható eszközökben gyakran használt alkatrészek közül néhány:

Érzékelők 

Az érzékelők minden hordható eszközben megtalálhatók, betekintést engedve az aktivitásba és az élettani paraméterekbe. A felhasználó tisztában lehet általános egészségi és fittségi állapotával azáltal, hogy képes mérni a létfontosságú adatokat, beleértve a vér oxigénszintjét, a testhőmérsékletet és a pulzusszámot.

Különböző típusú érzékelőket használnak a hordható készülékekben:

A hordható technológia növekedésével egyre nagyobb az igény a pontosabb, kompaktabb és megbízhatóbb érzékelő technológiák iránt. Ezért a gyártók fejlettebb technológiai megoldásokat terveznek. 

Például egy lengyel orvosi startup vállalat, a Warmie a Nordic Semiconductor nRF52810 egylapkás rendszerével működtetett érzékelőt fejlesztett ki, amely lehetővé teszi az eszköz számára, hogy a test több részét mérje fel, és tájékoztassa a felhasználókat vagy az orvosokat a lehetséges egészségügyi problémákról. 

Egy további márka a TE Connectivity, amely hordható eszközökhöz és okosórákhoz alkalmas érzékelőket gyárt. A TE Connectivity világelső az innovatív szenzormegoldások terén, olyan alkatrészeket biztosítva, amelyek már jelen vannak a népszerű karpántokban, órákban és okosruházatokban.

Kapcsolók 

A kapcsolók olyan alkatrészek, amelyek az áramkörön átfolyó elektromos áram mértékét szabályozzák. Ezek nélkülözhetetlen alkatrészek, amelyek a hordható technológia beviteli eszközeként hasznosíthatók. Bemeneti eszközként használhatók egy eszköz működésének vezérlésére, bár gyakrabban használják a berendezések bekapcsolására.

Kulcsfontosságú, hogy a tervezési fázisban gondosan válasszuk ki a megfelelő kapcsolót, mivel a hordható eszközök esetében korlátozott hely áll rendelkezésre. A kapcsolók többsége érintőkapcsoló, de a tervezési követelményektől függően függőlegesen vagy ferdén is elhelyezhetők.

Az RND olyan érintőkapcsolókat kínál, amelyek kicsi, hordható kialakításúak, és megfelelőek a billentyűzetekhez és a nagy sebességű adatátviteli berendezésekhez. Ha oldalsó kapcsolókat keres, az Omron mosható DIP-kapcsolókat biztosít, amelyek alkalmasak kisméretű, számítógépes és kézi eszközökhöz.

Passzív alkatrészek

A passzív alkatrész olyan elektronikus berendezés, amelynek működéséhez elektromos áramra van szükség. Attól függően, hogy egy elektromos áramkörben hogyan fogják használni, az alkatrész ezután felszabadítja, elnyeli vagy megtartja az energiát. A passzív alkatrészek leggyakoribb típusai az ellenállások, a kondenzátorok és az induktorok.

A Vishay professzionális vékony rétegű chip ellenállásokat gyárt, amelyek ideálisak a modern precíziós elektronika legtöbb ágazatában, ahol a stabilitás és a megbízhatóság kulcsfontosságú szempont. Alkalmasak precíziós vizsgáló- és mérőberendezésekhez, például olyan nem kritikus orvosi berendezésekhez, mint a hordható eszközök.

Félvezetők

A félvezetők képezik a hordható technológia agyát; értelmezik az érzékelőkből vagy más bemenetekből származó adatokat, és használható eredményt nyújtanak. A hordható termékek üzletágának bővülését nagyrészt a félvezető ágazat fejlesztései gyorsították fel. Az olyan eszközök, mint a mikrokontrollerek, diódák, tranzisztorok és időzítők/számlálók kritikus fontosságúak a beágyazott rendszerek megfelelő működéséhez.

Például a rendkívül érzékeny diódák használata lehetővé teszi a biometrikus megfigyelést, például a véroxigénszint és a pulzusszám mérését. A Vishay PIN fotodióda alacsony profilú felületre szerelt eszköz (SMD) látható és infravörös közeli sugárzás érzékeléséhez való, 5,4 mm2-es érzékenyterületet biztosító chippel együtt. 

A hordható eszközök, például okosórák, gyűrűk vagy fejhallgatók általi biometrikus monitorozás különböző hullámhosszú emittereket használ, amelyek rendkívül érzékeny fotodiódákkal párosulnak, hogy teljesítsék a pulzusszám-figyelés (HRM) és a véroxigénszint mérésének feladatait (SpO2) Forrás: Vishay

Különféle, alacsony feszültségen működő, új óraoszcillátorokat fejlesztett ki az IQD, a Würth Elektronik eiSos Group részlege, amely lehetővé teszi a rendszertervezők számára, hogy megosztott tápsínnel rendelkező rendszereket hozzanak létre. Ahogy az új dizájnok egyre kisebbek és kisebbek lesznek, megfelelnek a hordható eszközökhöz.

Például az IQXO-691 sorozat oszcillátorai tökéletesek olyan kialakításokhoz, ahol elengedhetetlen az akkumulátor élettartamának növelése, mint például a hordozható tesztberendezések, az USB interfész, a WLAN és a hordható alkalmazások.

Csatlakozók

A hordható technológiában a csatlakozók használhatók antennákhoz, érzékelőkhöz, tápellátáshoz, akkumulátor-csatlakozásokhoz, kártya-kártya, vezeték-kártya csatlakozókhoz és cserélhető memóriaeszközökhöz. Perifériákat kapcsolnak az elsődleges eszközhöz, és megkönnyítik az egyszerű javításokat abban az esetben, ha valamelyik alkatrész meghibásodik.

A Molex USB 3.1 Type-C csatlakozójával Ön a kiváló megbízhatóság előnyeit élvezheti, és nagy tartósságot biztosít, valamint elkerülheti a csatlakozókkal való visszaélés okozta károsodást a középső lemezes csatlakozónyelv kialakításának köszönhetően. Úgy tervezték, hogy robusztus és megbízható teljesítményt nyújtson a hordható eszközök, a tárgyak internete és más nagy sebességű adatátviteli I/O alkalmazások számára. 

RF és antennák

A fejlett hordható eszközök többsége be van építve az IoT-be, és az RF technológiától függően antennákat igényel. Az antenna lehet a NYÁK-ba bekötött SMD antenna, vagy rendkívül ritka esetekben egy külső antenna.

Bármilyen eszközkonfigurációhoz többféle többsávos antenna közül választhat, különböző típusú antennák, RF és kommunikációs modulok léteznek, például a GPS/GNSS antennák növelik a vezeték nélküli kapcsolatok helymeghatározásának megbízhatóságát.

Tápellátás

Ezenkívül a legtöbb hordható eszköznek szüksége lesz tápcsatlakozóra az akkumulátor töltéséhez, valamint egy akkumulátorcsatlakozóra, például egy gombelemtartóra vagy egy 2 vagy 3 vezetékes LiPo akkumulátor terminálra. A hordható eszközök többsége USB-csatlakozókat használ a töltéshez, míg esetenként a gyártók saját exkluzív csatlakozót készítenek.

Fejlesztőkártyák

A kis méret miatt a hordható NYÁK szabványai eltérnek az általánosan használt nyomtatott áramköri lapoktól. A megfelelő nyomtatott áramköri lap kiválasztása előtt számos tényezőt kell figyelembe venni, például a lap felületi anyagait, az RF/mikrohullámú tervezést és az RF átviteli vonalakat. Szerencsére vannak olyan gyártók, amelyek hordható technológiához alkalmas kártyákat terveznek. 

A Nordic Semiconductor nRF5340 egylapkás rendszere a hordható eszközök fejlesztői számára egy nagy teljesítményű alkalmazásprocesszort, valamint egy teljesen programozható, rendkívül alacsony fogyasztású hálózati processzort biztosít. A processzor kettős kialakítása révén ideális bonyolult IoT-alkalmazásokhoz, például egészségügyi készülékekhez. A biztonsági funkciók, a gépi tanulás és a mesterséges intelligencia (MI) képességek segítségével könnyebben kezelhető a modern hordható eszközök által biztosított folyamatos adatfolyam.

A Nordic Semiconductor mellett más márkák is kínálnak viselhető termékeket. Tekintse meg az alábbi ajánlott termékeinket, amelyeket közvetlenül a Distrelec webshopból meg is vásárolhat.

Ajánlott termékek

nRF52840 Mini Bluetooth fejlesztőkártya, SparkFun

A SparkFun Pro nRF52840 kis Bluetooth fejlesztőkártya a Nordic Semiconductor nRF52840 RF egylapkás rendszeréhez (SoC) készült, egy ARM Cortex-M4 CPU és egy 2,4 GHz-es Bluetooth rádió hatékony kombinációja.

Hordható elektronikus platform, Adafruit

GEMMA, egy teljesen működőképes platform a hordható elektronikához. Ez egy kör alakú, varrható mikrokontroller, amely Arduino-val működik, és hihetetlen hordható projektek meghajtására készült. 

Tactigon vezeték nélküli, hordható fejlesztőpanel mozgásérzékelővel, Next Industries

A Tactigon One egy programozható panel a mozgásrögzítéshez, GPS-nyomkövetéshez, nagy pontosságot igénylő 3D gesztusvezérléshez és rezgésmérésekhez. Az Arduino SDK-nak köszönhetően gyors programozást és végrehajtást tesz lehetővé, amely ideális az IoT alkalmazásokhoz, a hordható eszközökhöz és a mesterséges intelligenciával (MI) kapcsolatos projektekhez.

LilyPads, SparkFun

A SparkFun LilyPads termékei hordható e-textilek, amelyeket nagy csatlakozópárnákkal láttak el, hogy ruházatba varrhatók legyenek. 

*Forrás: „Alive & Ticking: Advanced Wearables Better Health Outcomes” , Wireless Quarter, 2022/1. lapszám.

GYIK

Mi az a hordható egészségügyi technológia?

A hordható egészségügyi technológia olyan technológia, amely információk érzékelésére, továbbítására és feldolgozására képes, miközben a betegek viselik. Lehetővé teszi az egészségügyi szakemberek számára, hogy távolról férjenek hozzá a páciens egészségi állapotával kapcsolatos információhoz. Emellett manapság a hordható eszközök kulcsfontosságúak számos betegség megelőzésében és kezelésében, mint például a cukorbetegség, a magas vérnyomás, az alvási apnoe, vagy akár a neurokognitív rendellenességek, köztük a Parkinson-kór és az Alzheimer-kór.

Hogyan működnek a hordható fitneszmérők?

A hordható fitneszkövetők háromtengelyes gyorsulásmérőt használnak a test mozgásának folyamatos nyomon követésére. A készülék képes megállapítani, hogy a személy előrehalad, gyorsan fut, vagy akár csak egy helyben áll, mert az adatok folyamatosan rögzítésre kerülnek viselés közben, amennyiben be van kapcsolva. 

Milyen példákat találunk a hordható eszközökre az egészségügyben?

A fitneszkövetők, vérnyomásmérők és bioszenzorok a viselhető egészségügyi eszközök néhány példája. A hordható eszközökből, köztük a fitneszkövetőkből, okosórákból, elektrokardiogram (EKG) monitorokból, vérnyomásmérőkből és bioszenzorokból származó adatok segíthetnek előre jelezni bizonyos egészségügyi problémákat, például az asztmás rohamokat és a COPD fellángolását.

Melyik országok érdeklődnek leginkább a viselhető technológiák iránt?

Az okos hordható eszközök 2022. évi globális piaci jelentése szerint az okos hordható eszközök piacának legnagyobb régiója az ázsiai csendes-óceáni térség volt 2021-ben. Az okos hordható eszközök piacát Észak-Amerika uralta, amely a második helyen végzett. Az okos hordható eszközök piaci tanulmánya az ázsiai csendes-óceáni térségre, Nyugat-Európára, Kelet-Európára, Észak-Amerikára, Dél-Amerikára, a Közel-Keletre és Afrikára terjed ki.

Tovább fog-e növekedni a hordható technológia?

A hordható technológia az egyik leggyorsabban növekvő ágazattá fejlődött. 2022 és 2030 között a hordható technológia piaca várhatóan 13,89%-os összetett éves növekedési ütemben fog bővülni. A hordható fitneszmérőktől kezdve a bonyolult készülékekig a hordható technológia ma már életeket menthet.

Total
0
Shares
Előző bejegyzés

5 érv a Weller Active forrasztóhegyek vásárlása mellett

Következő bejegyzés

Ismerje meg a Taoglas új, hálózati kommunikációs és akkumulátorkezelő rendszerekhez készült mágneses termékcsaládját

Kapcsolódó bejegyzések