L’année dernière, la pandémie de COVID-19 a mis l’avenir des soins de santé en péril, et les soins de santé sans souci plus précisément, sous un microscope.

La santé connectée ouvre la voie à cet avenir, qui cherche à décharger le système de santé grâce à la connectivité auto-surveillée de l'Internet des objets (IoT), rendue possible par de nouvelles innovations telles que les appareils Bluetooth Low Energy (BLE).

Qu'il s'agisse d'un thermomètre intelligent renvoyant automatiquement les données vers le cloud d'un hôpital ou de tensiomètres connectés qui mesurent les lectures de pression artérielle sur une plus longue période, les avantages du BLE rendent ces applications viables grâce à une combinaison de faibles besoins en énergie et de piles jetables. , un prix abordable, une solution de petite taille, une sécurité intégrée et une connectivité IoT étendue.

L'IoT a déjà commencé à créer de nouvelles opportunités pour les dispositifs médicaux afin d'aider les médecins à améliorer les soins aux patients, et avec de nouvelles innovations comme le BLE, ces dispositifs s'améliorent considérablement.

Prenons l'exemple des appareils portables, comme un tensiomètre de type bracelet. Les appareils portables et la santé connectée vont de pair. Aujourd'hui, si vous avez besoin de mesurer votre tension artérielle, vous le faites généralement chez le médecin. Mais pour de nombreux patients, une visite chez le médecin, quelle qu'en soit la raison, n'est pas exactement un moment détendu et sans souci. Le stress d'être seul dans le cabinet d'un médecin peut augmenter la pression artérielle d'un patient plus élevée que d'habitude, ce qui entraîne des chiffres inexacts.

Avec l'aide de BLE via un contrôleur de nœud de capteur, les patients peuvent utiliser un tensiomètre connecté à la maison, ce qui permet de garantir une lecture de la pression artérielle plus généralement au repos, qui est ensuite transmise directement au cloud pour que le cabinet de votre médecin puisse y accéder. Ce sont des informations de meilleure qualité pour le médecin et le patient, ce qui conduit à des diagnostics et des prescriptions plus précis.

Les diabétiques sont un autre groupe de patients qui peuvent bénéficier des innovations en matière de BLE. Il y a une tendance claire à abandonner les glucomètres traditionnels vers les patchs pour glucomètres, qui ne nécessitent pas que les patients se piquent les doigts. Au lieu de cela, les dispositifs d'injection tels que les stylos à insuline utilisent BLE pour envoyer automatiquement les données de dosage et d'horodatage, à côté des niveaux de glucose surveillés à partir des patchs, automatiquement à une application pour smartphone pour l'autosurveillance et au cabinet médical ou à l'hôpital, garantissant ainsi que les prestataires de soins de santé sont tenus informés tout changement à mesure qu'il se produit en temps réel Non seulement il s'agit d'une alternative sans douleur et plus durable, mais c'est aussi une nouvelle façon de collecter et de stocker des données sur les niveaux de glucose des patients en temps réel, facilement accessibles directement sur leur téléphone pour une référence facile plus tard.

Les inhalateurs intelligents sont un autre exemple de la façon dont la connectivité BLE et IoT améliorent les dispositifs médicaux. Les inhalateurs traditionnels obligent les patients asthmatiques à attendre environ 30 à 60 secondes entre les bouffées pour que le médicament entre en vigueur. Mais des études ont montré que 84% des patients n'attendaient pas 30 secondes (le temps minimum recommandé) entre les inhalations. La majorité des patients (54%) n'ont même pas attendu 15 secondes entre les bouffées, ce qui signifie qu'ils ne reçoivent probablement pas leur dose appropriée de médicament.

En conséquence, les inhalateurs ne sont pas aussi efficaces qu'ils devraient l'être, et le patient n'en a aucune idée car il n'a pas de médecin sous la main pour fournir une rétroaction immédiate. Avec l'aide de BLE, les inhalateurs intelligents peuvent résoudre ce problème, en mesurant l'utilisation de l'appareil en temps réel et en fournissant des commentaires sur l'efficacité des inhalations d'un patient, le dosage qu'il reçoit et la fréquence à laquelle il le reçoit.

S'il existe un thème sous-jacent reliant des appareils tels que des appareils portables, des glucomètres intelligents et des inhalateurs, c'est qu'ils peuvent tous être améliorés via la mise en œuvre de BLE. Les appareils BLE avec connectivité IoT ont créé l'opportunité d'autosurveillance à distance, permettant aux patients et à leurs soignants de surveiller leur santé et de gérer les conditions à la maison.

Historiquement, les ingénieurs de dispositifs médicaux connectés ont été confrontés à un certain nombre de facteurs, tels que le coût et la disponibilité de l'énergie.

Par exemple, la nomenclature, tant pour le SoC que pour les composants externes nécessaires à la conception d'un tensiomètre intelligent ou d'un inhalateur intelligent, a été un obstacle majeur pour les ingénieurs qui tentent de fournir une connectivité significative pour ces applications.

Pendant ce temps, la consommation d'énergie et la durée de conservation ont également été des obstacles majeurs à la conception.

Les dispositifs médicaux ont souvent une longue durée de conservation, allant de 18 mois à quatre ans. Si le SoC ne consomme pas d'énergie efficacement, il ne pourra tout simplement pas répondre aux besoins des utilisateurs.

Relever ces défis

Pour surmonter ces défis, en novembre 2019, Dialog a présenté le DA14531. En tant que SoC Bluetooth 5.1 le plus petit et le plus économe en énergie au monde, le SoC DA14531 et le DA14531 module ont été conçus spécifiquement pour simplifier le développement de produits Bluetooth et permettre une adoption plus large dans des secteurs tels que la santé.

La puce, également connue sous le nom de SmartBond TINY, abaisse le seuil en termes de coût d'ajout de la fonctionnalité BLE à un niveau où ce n'est plus prohibitif, même pas pour les jetables. une application pour aussi peu que 0.50 $ en gros volumes. Le haut niveau d'intégration du SoC ne nécessite que six passifs externes, une seule source d'horloge et une alimentation électrique pour constituer un système Bluetooth à faible consommation d'énergie complet. Combiné à son facteur de forme ultra-petit de seulement 2.0 x 1.7 mm, le SmartBond TINY peut facilement s'intégrer dans la conception de n'importe quel ingénieur de dispositifs médicaux.

SmartBond TINY est basé sur un puissant ARM Cortex M32 + 0 bits avec mémoires intégrées et un ensemble complet de périphériques analogiques et numériques, offrant un score record de 18300 sur le dernier IoTMark-BLE, la référence EEMBC pour la connectivité IoT.

Son architecture et ses ressources lui permettent d'être utilisé comme un sans fil autonome microcontrôleur ou comme extension de tuyau de données RF pour les conceptions avec des microcontrôleurs existants.

La faible consommation d'énergie de TINY assure également une longue durée de fonctionnement et de conservation, même lorsqu'il est alimenté par la plus petite des piles. Le convertisseur DC-DC intégré du DA14531 permet une large tension de fonctionnement (1.1 à 3.3 V) et tire son alimentation directement de l'oxyde d'argent jetable, du zinc-air ou des batteries imprimables écologiques, nécessaires pour les applications à haut volume, telles que les glucomètres intelligents.

L'avenir de la connectivité BLE

Alors que la liste des appareils nécessitant une connectivité sans fil continue de s'allonger, la pression et le coût de la fourniture d'un système IoT complet avec des applications médicales augmentent également. SmartBond TINY cherche à répondre à l'ampleur et aux coûts croissants des appareils IoT en permettant une réduction complète des coûts du système grâce à une empreinte et une taille plus réduites, tout en maintenant la qualité des performances à un niveau inégalé par les concurrents.

Le DA14531 permet d'étendre la connectivité sans fil à des applications où elle aurait été auparavant prohibitive en termes de taille, de puissance ou de coût, en particulier celles du domaine médical connecté en pleine croissance. Dans les cas où les produits portables seront considérés comme prenant en charge les fonctions de surveillance médicale, la famille DA1469x est un choix parfait - elle est entièrement équipée d'un contrôleur de nœud de capteur intégré et de toutes les fonctionnalités requises pour les conceptions portables sur puce.

Des appareils portables pour la tension artérielle à la surveillance de la glycémie connectée à un smartphone et aux inhalateurs connectés, le nombre d'appareils médicaux connectés possibles est illimité - tout comme l'opportunité d'innover la qualité de vie des patients avec BLE.

Avec la possibilité de transformer n'importe quel appareil en une application connectée, le SoC et le module TINY ouvrent de nouveaux marchés et conduisent l'adoption de BLE au-delà de ce que l'on pensait auparavant possible dans le paysage actuel.