超低功耗连接
ECG信号调节路径的最后环节为以某种类型的低功耗无线连接实现与网关（例如智能手机或自定义传感器集线设备）的通信。传输到云平台和医疗中心的数据包括原始ECG数据、可能失常或正常的心律信息以及在操作过程中测量的其它系统参数。目前，低功耗蓝牙是最常用的无线接口之一。NB－IoT和CAT－M类型的连接性正在评估中，以备将来使用。
外形更小、性价比更高、使用寿命更长的一次性ECG贴片成为趋势，这意味着需要在超小型系统级芯片（SoC）或系统级封装（SIP）器件中实现对超低功耗信号路径的更高集成。电子设备小型化面临的一些挑战包括适用于低功率精密混合信号（模拟和数字）电路且经济高效的半导体工艺节点，以及可行的、更经济高效的小尺寸封装技术。
超低功耗是此类新型ECG贴片的关键要求之一，因为它可以显著延长连续心脏信号监测／分析的时间，达到远超于目前7－15天的时间长度。较低的功耗还将允许开发人员引入额外的生命体征监测功能，从而获得更大竞争优势。
目前，贴片多使用典型容量为几百mAh的单枚纽扣电池。但人们正在努力尝试体积更小、容量更低、更具成本效益的电池，并结合“无电池”传感器节点的能量采集方式——基于专门的全新半导体工艺技术，例如薄氧化埋层覆硅（SOTB）和亚阈值工艺等。
从研发到现场应用，基于能量采集的心脏监测贴片所面临的挑战在于实际应用中需要采集连续不断的能量源。业界正在探索利用诸如身体的热量、运动引起的振动，或周围环境中的专用RF能量之类的资源来解决这一关键问题。
最后，心脏监测SoC的设计需要在小面积硅片上成功集成混合模式电路，而不会干扰布局中分配的边界。这将需要特殊的设计专业知识，以防止高频开关数字电路和RF电路产生的噪声影响相邻的精密模拟电路。
IoMT正在使传统的响应式医疗保健模式转变为价格与成本更低的预防式系统模式。半导体，互联网络，和材料科学技术的进步，以及与AI相结合，将会进一步改变人们的生活，并为改善社会做出贡献。
关于作者
Bahram Mirshab为瑞萨电子美国新兴市场事业部高级系统工程师，主要负责智能医疗领域模拟前端的产品定义。他拥有奥克兰大学系统工程博士学位、韦恩州立大学计算机工程硕士学位以及底特律大学的电子工程学士学位。
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