用于病患監測的雙接口無(wú)源RFID系統方案

病患監測設備通常用于測量病患的生命跡象，例如，血壓、心率等參數，管理這些重要數據的要求遠遠超出了簡(jiǎn)單的庫存控制范圍，需要設備能夠提供設備檢查、校準和自檢結果，并具有安全升級功能，同時(shí)最大限度降低設備故障停機時(shí)間。維修人員經(jīng)常把記錄維修數據的標簽粘貼在設備上，由于需要記錄大量數據，過(guò)一段時(shí)間后逐漸損壞，標簽貼紙不再是一個(gè)合理的選擇。隨著(zhù)技術(shù)迅猛發(fā)展，病患監測設備通常需要軟件升級。

與靜態(tài)的標簽貼紙不同，動(dòng)態(tài)的雙接口RFID EEPROM電子標簽解決方案則能夠記錄測量參數，以備日后讀取，還能把新數據輸入系統，例如，校準常量和檢查信息，而且無(wú)需外接任何外部連接器。雙接口電子標簽可通過(guò)I2C接口連接病患監測設備，當設備正在運行時(shí)，設備可以通過(guò)I2C接口讀寫(xiě)電子標簽。即便病患監測設備沒(méi)有工作，醫務(wù)人員也可以通過(guò)一個(gè)普通的符合ISO 15693 13.56 MHz RFID標準的電子標簽讀寫(xiě)器讀寫(xiě)電子標簽的數據，因為能夠確保數據最新、安全且隨時(shí)讀寫(xiě)，雙接口存儲器讓射頻識別技術(shù)鏈變得更加完美。

雙接口無(wú)源RFID系統的目標應用包括設備保養條件及記錄、授權附件驗證、傳感器、假冒商品識別、一次性用品重復使用控制、增加新的授權產(chǎn)品。當監測設備工作或待機時(shí)，操作人員可以通過(guò)監測設備讀寫(xiě)雙接口RFID內的數據，當設備關(guān)機時(shí)，操作人員可以使用電子標簽讀寫(xiě)器管理雙接口RFID內的數據，這一大優(yōu)點(diǎn)為設計人員開(kāi)創(chuàng )更多的機會(huì )。

病患監測系統分類(lèi)

病患監測系統通常分為三大類(lèi)：床邊監測儀、便攜式手持監測儀和人體配戴式監測儀。

床邊監測儀在提供醫療監測診斷信息方面起著(zhù)重要作用，在醫療保健專(zhuān)業(yè)人員所需的監測信息中，床邊監測儀提供的信息所占比例越來(lái)越大。床邊監測設備通常被安裝到重要的密集型護理的監護區，例如，重癥病房，目前大多數床邊監測設備都能通過(guò)醫院網(wǎng)絡(luò )與中央監測系統聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)設施網(wǎng)絡(luò )交換數據。

便攜監測儀的管理具有不小的挑戰性，因為這類(lèi)設備似乎能夠“離開(kāi)群體甚至迷路”。雖然查看設備位置不在本文討論范圍內，但是了解設備發(fā)生了何種狀況對確保設備連續達標和驗證設備主人身份有很大的幫助。

人體配戴式監測儀雖然不是新發(fā)明，但是，隨著(zhù)產(chǎn)品更新?lián)Q代，測量方式和數據量正在快速增加，這正是一個(gè)雙接口RFID解決方案的用武之地。作為連接系統內部工作的網(wǎng)關(guān)，雙接口RFID解決方案與監測設備相連無(wú)需糾纏不清的連接線(xiàn)，因此可提高監測儀的實(shí)用性和使用壽命。

人體配戴式監測儀還可以再分為以下幾個(gè)類(lèi)別：

●移動(dòng)/配戴式個(gè)人監測儀（MPM）：配戴式個(gè)人監測設備實(shí)時(shí)監測慢性病癥患者的生命特征活動(dòng)，并存儲和轉發(fā)測量數據或者報警。

●移動(dòng)聚合器：能夠通過(guò)移動(dòng)無(wú)線(xiàn)技術(shù)報告病患狀態(tài)的有或無(wú)外接傳感器的智能手機類(lèi)設備。

●配戴式保健設備：配戴在手腕/手臂/胸部的保健設備或嵌在鞋和襯衫織物內的傳感器，用于檢測心率、呼吸、步調等生命活動(dòng)特征。

●遠程病患管理（RPM）設備：內置病患專(zhuān)用傳感器的特殊監測設備。這些系統配備醫院專(zhuān)門(mén)為病患定制的傳感器，能夠報告所有的生命跡象參數，例如，心率、病患的姿勢（站立還是倒臥）。

不論是床邊監測器，還是便攜或配戴式監測儀，所有的病患監測設備都面臨共同的挑戰：如何讓設備保持最新的軟件、校準數據或保養記錄？如何發(fā)現故障設備？

管理系統數據的好處

一次簡(jiǎn)單的設備故障就會(huì )對病患檢測報告結果產(chǎn)生很大的影響。毫不驚奇，在困擾業(yè)界多年的問(wèn)題中，監測設備備用電池故障始終高居榜首。系統自檢在該報警的時(shí)候沒(méi)有報警，而在不該報警的時(shí)候報警。對于床邊監測設備，中央監測功能可以報告故障，并派維修人員排除故障，從而能夠避免嚴重的問(wèn)題發(fā)生。

便攜式和身體配戴式監測設備給設計人員帶來(lái)一系列更具挑戰性的問(wèn)題。其中一個(gè)問(wèn)題是，這兩大設備是增長(cháng)最快的市場(chǎng)，而互操作標準直到最近才真正成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。例如，最近，康體佳健康聯(lián)盟指定四個(gè)主要的互操作性接口：USB、藍牙、低功耗藍牙 (BTLE)和 ZigBee。這四種接口技術(shù)的共同點(diǎn)是，監測設備必須上電且運行（即執行監測功能），才能通過(guò)這些接口報告故障，指示設備工作正常。當關(guān)閉這些設備時(shí)，監測器與錯誤信息通常會(huì )斷開(kāi)聯(lián)系，從而增加了減少甚至發(fā)現任何問(wèn)題的難度。

便攜式和身體配戴式監測設備還有另一個(gè)新出現的挑戰性，為了防水和防塵，便于清潔，不會(huì )損壞電子元器件，今天的便攜式和身體配戴式監測設備都采用整體密封式設計，在這種情況下，增加連接器或在連接器上增加功能勢必提高傳感器端口的體積、成本或系統復雜性。

讀寫(xiě)相關(guān)數據

掌握可讀的且可靠的追溯性產(chǎn)品信息數據，了解從生產(chǎn)線(xiàn)到工作狀態(tài)的全部產(chǎn)品信息，對于管理運行這些資產(chǎn)（監測設備）非常有用。很久以來(lái)，設備廠(chǎng)商都是在標簽貼紙上用代碼簡(jiǎn)明地描述產(chǎn)品的制造日期、修訂版本、生產(chǎn)線(xiàn)/工廠(chǎng)、序列號等產(chǎn)品信息，然后把這些標簽粘貼在相關(guān)產(chǎn)品上，這類(lèi)數據是質(zhì)量控制與設備信息追溯所需的基本信息。

今天的系統需要選項配置、多個(gè)傳感器校準常數、保養間隔等數據。某些系統還提供用戶(hù)可編程“熱鍵”，讓用戶(hù)設置和鎖定這些功能，僅設備維護管理就需要如此多的數據，就不用說(shuō)“檢查發(fā)動(dòng)機狀態(tài)指示燈”的實(shí)時(shí)數據了。能夠記錄并實(shí)時(shí)讀取錯誤事件可大幅降低設備的維護成本，減少檢修保養時(shí)間。

通過(guò)I2C接口給每臺設備連接一個(gè)電子標簽，醫務(wù)人員即可記錄并實(shí)時(shí)讀取錯誤事件。

雙接口存儲器靈活多用

根據存儲器需求，這些雙接口存儲器芯片可以分成多個(gè)邏輯存儲區，共享同一條I2C兼容總線(xiàn)和天線(xiàn)。這個(gè)解決方案不僅擴大了存儲器的應用范圍，而且，設計人員還可以在存儲器或任何一個(gè)邏輯區內設置一個(gè)32安全密碼，建立存儲器訪(fǎng)問(wèn)權限機制。

雙接口

設計的簡(jiǎn)單性讓設計人員能夠靈活地應用這款雙接口電子標簽?，F在你可能想問(wèn)，假如正在讀寫(xiě)電子標簽時(shí)設備同時(shí)得到系統命令，那將會(huì )出現什么樣的結果？大多數工程師都知道，設計一個(gè)簡(jiǎn)單的系統通常是把復雜性轉移到芯片內。例如，在意法半導體的M24LR64雙接口RFID EEPROM芯片中就有這樣一個(gè)電路，它能夠處理可能發(fā)生的并行通信，從RF和I2C 端驅動(dòng)系統活動(dòng)。

監測設備的設計標準

病患監測設備設計標準是一個(gè)與病患的監測地點(diǎn)和監測內容有關(guān)的復雜的數列。不斷發(fā)展的技術(shù)和標準要求密切跟蹤前文提到的設備制造和維護數據。另外一個(gè)很難處理的問(wèn)題是偽劣假冒的附件、傳感器和病患身體配戴的其它測量設備。對于直接插入的附件，設計人員可以在系統內引入一個(gè)能夠讓主處理器讀取的數據加密方法，當然，這個(gè)解決方案只適用于智能傳感器等產(chǎn)品。對于一次性附件，設計人員可能想引入一個(gè)低成本的能夠讀寫(xiě)附件內的電子標簽的讀寫(xiě)器，然后在雙接口RFID芯片內寫(xiě)入一個(gè)安全的設備代碼（Challenge Code）。

示例：增加一個(gè)驗證一次性附件身份的讀寫(xiě)器。

當新設備或認證設備上市時(shí)，在監測設備內增加一個(gè)設備代碼不是一件難事。隨著(zhù)偽劣假冒產(chǎn)品問(wèn)題日趨嚴重，市場(chǎng)需要一個(gè)像M24LR64雙接口RFID EEPROM芯片一樣的可靠且低廉的解決方案。

標準，互操作性，安全性

當前射頻識別技術(shù)采用13.56 MHz的ISO/IEC 18000-3模式1空中接口協(xié)議（基于ISO 15693）。這個(gè)標準的最遠讀寫(xiě)距離為1米，具體距離取決于天線(xiàn)的大小等因素。由于工作電能極低，安全性非常高，這個(gè)射頻識別標準已被全球廣泛用于各種設備中，最近我們還看到部分新上市安卓手機安裝了兼容這種標準的讀寫(xiě)器。

結論

設計人員的挑戰并沒(méi)有變得比以前更輕松，幸運地是，今天市場(chǎng)上可選的解決方案非常多，有些解決方案還能用于互不相關(guān)的行業(yè)。當設計人員認識到，利用一個(gè)低成本、低功耗且易于實(shí)現的芯片能夠輕松解決一系列難題時(shí)，這種系統似乎在醫療市場(chǎng)上擁有更廣好的應用前景。