用無線技術(shù)降低醫(yī)療費用

醫(yī)療機(jī)構(gòu)迫切需要實用的健康監(jiān)測無線設(shè)備，病患者可以佩戴著它，在家里正常地生活。佩戴在身上的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)使用價格低廉、具有互操作性、不會受到干擾的超低功耗(ULP)無線傳感器，它連接到實時顯示器上，例如手表，然后連接到家里的電腦上，而電腦則連接到互聯(lián)網(wǎng)上。運用這個有創(chuàng)新性的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，病人就不必住院或者可以縮短住院時間，卻仍然可以與他們的醫(yī)院經(jīng)常保持聯(lián)系。

　　ON World公司2008年8月的報告(“用于醫(yī)療保健的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”)得出結(jié)論說，到2012年，利用隨身佩戴的WSN可以為醫(yī)療保健行業(yè)節(jié)省250億美元。因此醫(yī)療保健系統(tǒng)有這個愿望便不足為奇了。而且，如果關(guān)于慢性病人增多的預(yù)測是正確的話，節(jié)省的錢可能會更多。但是，即使在經(jīng)濟(jì)上有這樣明顯的優(yōu)點，在目前無線技術(shù)并沒有用于監(jiān)測健康。問題是為什么沒有呢?

　　讓醫(yī)療保健進(jìn)入家中

　　把病人送出醫(yī)院不僅對醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)的預(yù)算有益。病患者在自己的家里康復(fù)，對他們本人也有益，他們知道這是安全的，如果有任何問題，醫(yī)生立即就知道。剛患病的人也會受益，因為在醫(yī)院找到床位的可能性更大。此外，可以減少社區(qū)的護(hù)理服務(wù)，因為護(hù)士不必到各處去做常規(guī)測量，例如量血壓、量脈搏、測量血糖。

　　而且，對“老齡化”的人口也有好處。傳統(tǒng)上，當(dāng)老年人身體很弱時，他們離開自己的家，到看護(hù)所去。遺憾的是，這個決策通常是根據(jù)當(dāng)局的利益作出的，而不是出于個人的利益，因為在一個機(jī)構(gòu)里集體監(jiān)測老年人的健康，而不是在他們自己的家里進(jìn)行，容易得多─雖然更加昂貴。這意味著“鼓勵”較為健康而且還有能力的老年人離開自己的家，雖然他們不想這樣。有了無線監(jiān)控，醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)就能對老年人的健康保持高度警覺，同時可以讓他們盡可能長時間地留在家里。這個辦法可以大量地降低成本，病人也會高興些。無線傳感器可用于監(jiān)測生命體征，也可以知道諸如老人是否跌倒的情況。

　藍(lán)牙技術(shù)遇到挑戰(zhàn)

　　先進(jìn)的無線技術(shù)如今已經(jīng)廣泛用于幾乎所有的部門，但是醫(yī)療部門卻是明顯的例外。如果考慮到醫(yī)療界的嚴(yán)格要求，這也許沒有什么可奇怪的。醫(yī)療界之所以提出這些要求，是因為需要保證選用的技術(shù)不會增加用戶健康的風(fēng)險，而且是完全可靠的。那么，對于一項無線技術(shù)，要應(yīng)對醫(yī)療監(jiān)測的種種挑戰(zhàn)，需要做到哪些呢?互操作性-需要一個開放的標(biāo)準(zhǔn)，這點極為重要，這樣不同廠商的產(chǎn)品能夠相互通信;傳感器-需要準(zhǔn)確、可靠、簡單地進(jìn)行配對，能夠即插即用，功能能夠自動恢復(fù); 超低功耗(ULP)，電池壽命長-傳感器需要低功耗的射頻無線電通信系統(tǒng)，簡單的協(xié)議，用一個鈕扣電池能夠運行幾個月甚至幾年;系統(tǒng)和設(shè)備安全-傳輸數(shù)據(jù)必須安全、有保障，并保守醫(yī)療數(shù)據(jù)的機(jī)密;傳輸網(wǎng)絡(luò)-傳感器需要與互聯(lián)網(wǎng)和移動電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，能夠把信息傳送給在遠(yuǎn)處的醫(yī)療保健人員; 有令人信服的應(yīng)用實例供采用-醫(yī)療機(jī)構(gòu)都非常保守，需要有一個令人信服的理由讓他們采用新的技術(shù)。

　　低功耗藍(lán)牙技術(shù)滿足了所有這些要求。例如，它的協(xié)議棧很小，所以無線電通訊系統(tǒng)在發(fā)送或接收時消耗的電流超低(并且可以進(jìn)入僅需要幾個納安的“睡眠”狀態(tài))，而且低功耗藍(lán)牙技術(shù)支持AES加密無線通信。此外，低功耗藍(lán)牙技術(shù)是一個開放的標(biāo)準(zhǔn)，確保不同制造商的傳感器迅速、方便地建立通信。因為低功耗藍(lán)牙技術(shù)是在藍(lán)牙無線技術(shù)的基礎(chǔ)上建立起來的，很容易構(gòu)成個人局域網(wǎng)絡(luò)(PAN)，它包括若干個傳感器，例如測量心律不齊，血壓和氧氣含量，與一個“主機(jī)”裝置進(jìn)行通信。

　　低功耗藍(lán)牙技術(shù)

　　低功耗藍(lán)牙技術(shù)對功耗和成本進(jìn)行了優(yōu)化，提供緊湊的低成本、超低功耗(ULP)收發(fā)器，用于PUID(個人用戶介面設(shè)備，例如手表)傳感器，供體育、健康和保健、遙控器、近距離檢測、移動電話配件和人機(jī)介面設(shè)備(HID)這類產(chǎn)品使用。更重要的是，低功耗藍(lán)牙技術(shù)是開放的標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵許多廠商生產(chǎn)這種芯片，確保有很多渠道供貨，而這些是衛(wèi)生當(dāng)局的要求。

　　根據(jù)藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟關(guān)于單模式藍(lán)牙低耗能芯片的暫定數(shù)字，它有兩個特性滿足健康監(jiān)測無線傳感器對超低耗的要求：對最大電流的要求不高和帶寬比較寬。藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟說，在發(fā)射功率為0dBm時，這個芯片消耗的最大電流低于15mA(按照當(dāng)局對免牌照的2.4GHz波段的功率限制，對于10m的距離是足夠的)，在接收時，略低于15mA。

　　此外，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟表示，藍(lán)牙低耗能芯片的帶寬為1Mbit/s。這個帶寬是經(jīng)過精心挑選的，因為，超低功率專利技術(shù)多年在現(xiàn)場使用的經(jīng)驗顯示，對于藍(lán)牙低耗能無線技術(shù)所針對的應(yīng)用，1Mbit/s是帶寬的最佳權(quán)衡結(jié)果。權(quán)衡是在發(fā)射功率和占空比之間進(jìn)行的，發(fā)射功率隨著帶寬增大而上升;在數(shù)據(jù)量一定的情況下，占空比則隨著帶寬增大而降低。例如，藍(lán)牙低耗能芯片在運行速度為1Mbit/s時，工作在最大電流15 mA的發(fā)射時間只是工作在250kbit/s、發(fā)射電流為28mA的典型IEEE 802.15.4無線電通信設(shè)備的四分之一，就能把同樣數(shù)量的數(shù)據(jù)送出去。

　　如果長時間沒有操作，它的射頻收發(fā)器便進(jìn)入深度睡眠模式，可以進(jìn)一步降低無線傳感器的功耗。雖然藍(lán)牙低耗能睡眠模式的數(shù)字還沒有公布，與Nordic半導(dǎo)體的類似超低功率射頻專利技術(shù)作一個比較，說明它在“待命”狀態(tài)大約消耗幾十微安，在深度睡眠狀態(tài)(或“關(guān)機(jī)”狀態(tài))，也許消耗900納安。這么小的耗電量足以使兩個AA電池持續(xù)使用幾個月或者幾年。

　　藍(lán)牙低耗能芯片能夠，例如每隔10ms醒來一次，聽聽是否有信號傳來(在很短的時間內(nèi)消耗大約15毫安電流)，然后回到深睡眠狀態(tài)，消耗的電流則保持在平均只有幾十微安。

把數(shù)據(jù)傳給醫(yī)生

　　低功耗藍(lán)牙技術(shù)超過其他無線技術(shù)而致勝的優(yōu)勢在于如何把傳感器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳送給醫(yī)生。這是因為傳感器能夠直接與無處不在的移動電話的藍(lán)牙芯片進(jìn)行通信。移動電話就能夠作為人身上專門設(shè)計的傳感器個人局域網(wǎng)的主機(jī)，確保通信安全地進(jìn)行。最重要的是，幾乎每個人都有一個移動電話。

　　移動電話具有運算能力，這意味著傳感器能夠發(fā)送“原始”數(shù)據(jù)-因為移動電話可以進(jìn)行所需要的任何計算-這簡化了它們的設(shè)計，并且省電。移動電話能把數(shù)據(jù)儲存起來，并且監(jiān)視生命體征是否在規(guī)定的范圍之內(nèi)。如果出現(xiàn)問題，移動電話會通過SMS自動地把警告信號傳送給醫(yī)生的移動電話。