病患監(jiān)控設(shè)備通常用于測(cè)量病患的生命跡象，例如血壓、心率等參數(shù)，管理這些重要數(shù)據(jù)的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出簡(jiǎn)單的庫(kù)存控制范圍。設(shè)備須能夠提供檢查、校準(zhǔn)和自我檢測(cè)結(jié)果，并具有安全升級(jí)功能，同時(shí)最大幅度地降低故障停機(jī)時(shí)間。

此外，維修人員經(jīng)常把記錄維修數(shù)據(jù)的標(biāo)簽粘貼在設(shè)備上，但由于須要記錄大量數(shù)據(jù)，過(guò)一段時(shí)間后會(huì)逐漸損壞，因此標(biāo)簽貼紙不再是一個(gè)合理的選擇。隨著技術(shù)迅猛發(fā)展，病患監(jiān)控設(shè)備通常須要軟件升級(jí)。

因此，病患監(jiān)控設(shè)備須具備安全升級(jí)功能，以降低故障或維修停機(jī)時(shí)間。內(nèi)嵌雙接口EEPROM的無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)電子標(biāo)簽，不僅能記錄測(cè)量參數(shù)，以備日后讀取，還可通過(guò)I2C接口將校準(zhǔn)常數(shù)等新數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，減少設(shè)備檢修保養(yǎng)時(shí)間，并延長(zhǎng)使用壽命。

與靜態(tài)的標(biāo)簽貼紙不同，動(dòng)態(tài)的雙接口RFID電子式可清除程序化只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)電子標(biāo)簽解決方案則能夠記錄測(cè)量參數(shù)，以備日后讀取，還能把新數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，例如校準(zhǔn)常數(shù)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(biāo)簽可通過(guò)I2C接口連接病患監(jiān)控設(shè)備，當(dāng)設(shè)備正在執(zhí)行時(shí)，設(shè)備可以通過(guò)I2C接口讀寫(xiě)電子標(biāo)簽。即便病患監(jiān)控設(shè)備沒(méi)有工作，醫(yī)務(wù)人員也可以通過(guò)一個(gè)普通的符合ISO 15693 13.56MHz RFID標(biāo)準(zhǔn)的電子標(biāo)簽讀寫(xiě)器，讀寫(xiě)電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)。因?yàn)槟軌虼_保數(shù)據(jù)最新、安全且隨時(shí)讀寫(xiě)，雙接口內(nèi)存讓射頻識(shí)別技術(shù)變得更加完美。

雙接口被動(dòng)式RFID系統(tǒng)的目標(biāo)應(yīng)用包括設(shè)備保養(yǎng)條件及紀(jì)錄、授權(quán)附件驗(yàn)證、傳感器、假冒商品識(shí)別、一次性用品重復(fù)使用控制、增加新的授權(quán)產(chǎn)品。當(dāng)監(jiān)控設(shè)備工作或待機(jī)時(shí)，操作人員可以通過(guò)監(jiān)控設(shè)備讀寫(xiě)雙接口RFID內(nèi)的數(shù)據(jù)，當(dāng)設(shè)備關(guān)機(jī)時(shí)，操作人員可使用電子標(biāo)簽讀寫(xiě)器管理雙接口RFID內(nèi)的數(shù)據(jù)，此優(yōu)點(diǎn)為設(shè)計(jì)人員開(kāi)創(chuàng)更多的機(jī)會(huì)。

病患監(jiān)控系統(tǒng)分工細(xì)膩

病患監(jiān)控系統(tǒng)通常分為床邊監(jiān)控儀、便攜式手持監(jiān)控儀和人體配戴式監(jiān)控儀三大類(lèi)。床邊監(jiān)控儀用于醫(yī)療監(jiān)控診斷信息，在醫(yī)療保健專(zhuān)業(yè)人員所需的監(jiān)控信息中，床邊監(jiān)控儀提供的信息所占比例越來(lái)越大。床邊監(jiān)控設(shè)備通常被安裝到如重癥病房等重要的密集型護(hù)理的監(jiān)護(hù)區(qū)，目前大多數(shù)床邊監(jiān)控設(shè)備都能通過(guò)醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)與中央監(jiān)控系統(tǒng)連接，通過(guò)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)。

便攜式監(jiān)控儀的管理具有不小的挑戰(zhàn)性，因?yàn)檫@類(lèi)設(shè)備似乎會(huì)發(fā)生離開(kāi)群體甚至迷路的狀況。人體配戴式監(jiān)控儀雖然不是新發(fā)明，但是，隨著產(chǎn)品不斷地更新，測(cè)量方式和數(shù)據(jù)量正快速增加，而這正是一個(gè)雙接口RFID解決方案所擅長(zhǎng)的領(lǐng)域。作為連接系統(tǒng)內(nèi)部工作的網(wǎng)關(guān)，雙接口RFID解決方案與監(jiān)控設(shè)備相連無(wú)需糾纏不清的連接線，因此可提高監(jiān)控儀的實(shí)用性和使用壽命。此外，人體配戴式監(jiān)控儀還可再分為以下幾個(gè)類(lèi)別：

·  移動(dòng)/配戴式個(gè)人監(jiān)控儀(MPM) 
配戴式個(gè)人監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控慢性病癥患者的生命特征活動(dòng)，并儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)發(fā)測(cè)量數(shù)據(jù)或者報(bào)警。

·  移動(dòng)聚合器 
能夠通過(guò)移動(dòng)無(wú)線技術(shù)報(bào)告病患狀態(tài)的有或無(wú)外接傳感器的智能手機(jī)類(lèi)設(shè)備。

·  配戴式醫(yī)療保健設(shè)備 
配戴在手腕、手臂或胸部的醫(yī)療保健設(shè)備，或嵌在鞋與襯衫織物內(nèi)的傳感器，用于檢測(cè)心率、呼吸、步調(diào)等生命活動(dòng)特征。

·  遠(yuǎn)距病患管理(RPM)設(shè)備 
內(nèi)建病患專(zhuān)用傳感器的特殊監(jiān)控設(shè)備。這些系統(tǒng)配備醫(yī)院專(zhuān)門(mén)為病患訂制的傳感器，能夠報(bào)告所有的生命跡象參數(shù)，例如心率、病患的姿勢(shì)(站立還是倒臥)。

不論是床邊監(jiān)控器，還是便攜式或配戴式監(jiān)控儀，所有的病患監(jiān)控設(shè)備都面臨共同的挑戰(zhàn)：如何讓設(shè)備保持最新的軟件、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)或保養(yǎng)紀(jì)錄？如何發(fā)現(xiàn)故障設(shè)備？  

取得系統(tǒng)數(shù)據(jù)　掌握實(shí)時(shí)現(xiàn)況

一次簡(jiǎn)單的設(shè)備故障，就會(huì)對(duì)病患檢測(cè)報(bào)告結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。在困擾業(yè)界多年的問(wèn)題中，監(jiān)控設(shè)備備用電池故障問(wèn)題始終高居第一。例如，系統(tǒng)自我檢測(cè)在該報(bào)警的時(shí)候沒(méi)有報(bào)警，而在不該報(bào)警的時(shí)候報(bào)警。對(duì)于床邊監(jiān)控設(shè)備，中央監(jiān)控功能可以報(bào)告故障，并派維修人員排除故障，從而能夠避免嚴(yán)重的問(wèn)題發(fā)生。

便攜式和身體配戴式監(jiān)控設(shè)備給設(shè)計(jì)人員帶來(lái)一系列更具挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。其中一個(gè)問(wèn)題是，這兩大設(shè)備是增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)，而互操作標(biāo)準(zhǔn)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(Continua)健康聯(lián)盟指定USB、藍(lán)牙、低功耗藍(lán)牙(BTLE)和ZigBee四個(gè)主要的互操作性接口，這四種接口技術(shù)的共同點(diǎn)是，監(jiān)控設(shè)備必須通電且執(zhí)行(即執(zhí)行監(jiān)控功能)，才能通過(guò)這些接口報(bào)告故障，指示設(shè)備工作正常。當(dāng)關(guān)閉這些設(shè)備時(shí)，監(jiān)控器與錯(cuò)誤信息通常會(huì)斷開(kāi)聯(lián)系，從而增加發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的難度。

便攜式和身體配戴式監(jiān)控設(shè)備還出現(xiàn)另一個(gè)新的挑戰(zhàn)。為了防水和防塵，便于清潔，且不會(huì)損壞電子組件，今天的便攜式和身體配戴式監(jiān)控設(shè)備均采用整體密封式設(shè)計(jì)，在這種情況下，增加連接器或在連接器上增加功能，勢(shì)必提高傳感器埠的體積、成本或系統(tǒng)復(fù)雜性。

讀寫(xiě)相關(guān)資料　降低維修成本

掌握可讀且可靠的追溯性產(chǎn)品信息，了解從生產(chǎn)線到工作狀態(tài)的全部產(chǎn)品信息，對(duì)于管理執(zhí)行這些監(jiān)控設(shè)備非常有用。長(zhǎng)久以來(lái)，設(shè)備廠商都是在標(biāo)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/工廠、序號(hào)等產(chǎn)品信息，然后把這些標(biāo)簽粘貼在相關(guān)產(chǎn)品上，這類(lèi)數(shù)據(jù)是質(zhì)量控制與設(shè)備信息追溯所需的基本信息。

現(xiàn)今，系統(tǒng)則需要選項(xiàng)配置、多個(gè)傳感器校準(zhǔn)常數(shù)、保養(yǎng)間隔等數(shù)據(jù)。某些系統(tǒng)還提供用戶可程序設(shè)計(jì)的熱鍵，讓用戶設(shè)置及鎖定這些功能，僅設(shè)備維護(hù)管理就需要如此多的數(shù)據(jù)，檢查發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)指示燈的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)就更驚人。若能夠記錄并實(shí)時(shí)讀取錯(cuò)誤事件，將可大幅降低設(shè)備的維護(hù)成本，減少檢修保養(yǎng)時(shí)間。

通過(guò)I2C接口傳給每臺(tái)設(shè)備連接一個(gè)電子標(biāo)簽，醫(yī)務(wù)人員即可記錄并實(shí)時(shí)讀取錯(cuò)誤事件。

雙接口內(nèi)存靈活多用

根據(jù)內(nèi)存需求，這些雙接口內(nèi)存芯片可分成多個(gè)邏輯儲(chǔ)存區(qū)，共享同一條I2C兼容總線和天線。這個(gè)解決方案不僅擴(kuò)大內(nèi)存的應(yīng)用范圍，而且設(shè)計(jì)人員還能夠在內(nèi)存或任何一個(gè)邏輯區(qū)內(nèi)設(shè)置一個(gè)32位的安全密碼，建立內(nèi)存訪問(wèn)權(quán)限機(jī)制。

設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單性，讓設(shè)計(jì)人員能夠靈活地應(yīng)用這款雙接口電子標(biāo)簽。假若正在讀寫(xiě)電子標(biāo)簽時(shí)，設(shè)備同時(shí)得到系統(tǒng)命令，碰到這種狀況，大多數(shù)工程師通常都會(huì)把復(fù)雜性轉(zhuǎn)移到芯片內(nèi)。例如，在意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics) M24LR64雙接口RFID EEPROM芯片(圖1)內(nèi)就有這樣一個(gè)電路，可以處理可能發(fā)生的并行通訊，從RF和I2C端驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)活動(dòng)。

監(jiān)控設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不容輕視

病患監(jiān)控設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)與病患監(jiān)控地點(diǎn)及監(jiān)控內(nèi)容有關(guān)的復(fù)雜數(shù)列。不斷發(fā)展的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，要求密切跟蹤設(shè)備制造和維護(hù)數(shù)據(jù)。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他測(cè)量設(shè)備。

對(duì)于直接插入的附件，設(shè)計(jì)人員可以在系統(tǒng)內(nèi)引入一個(gè)能夠讓主處理器讀取的數(shù)據(jù)加密方法，當(dāng)然，這個(gè)解決方案只適用于智能傳感器等產(chǎn)品。對(duì)于一次性附件，設(shè)計(jì)人員可能想引入一個(gè)低成本的能夠讀寫(xiě)附件內(nèi)的電子標(biāo)簽的讀寫(xiě)器(圖2)，然后在雙接口RFID芯片內(nèi)寫(xiě)入一個(gè)安全的設(shè)備代碼(Challenge Code)。

當(dāng)新設(shè)備或認(rèn)證設(shè)備上市時(shí)，在監(jiān)控設(shè)備內(nèi)增加一個(gè)設(shè)備代碼不是一件難事。隨著偽劣假冒產(chǎn)品問(wèn)題日趨嚴(yán)重，市場(chǎng)需要一個(gè)雙接口RFID EEPROM芯片之可靠且低廉的解決方案。

ISO標(biāo)準(zhǔn)確保互操作性/安全性

當(dāng)前射頻識(shí)別技術(shù)采用13.56MHz的ISO/IEC 18000-3模式空中接口協(xié)議(基于ISO 15693)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的最遠(yuǎn)讀寫(xiě)距離為1公尺(m)，具體距離取決于天線的大小等因素。由于工作電能極低，安全性非常高，這個(gè)射頻識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)已被廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備，而部分新上市Android手機(jī)也已安裝兼容于此種標(biāo)準(zhǔn)的讀寫(xiě)器。

設(shè)計(jì)人員的挑戰(zhàn)并沒(méi)有變得比以前更輕松，幸運(yùn)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(dāng)設(shè)計(jì)人員意識(shí)到，利用一個(gè)低成本、低功耗且易于實(shí)現(xiàn)的芯片能夠輕松解決一系列難題時(shí)，這種系統(tǒng)似乎在醫(yī)療市場(chǎng)上擁有更寬廣的應(yīng)用前景。

作者：Thomas Lavallee，意法半導(dǎo)體