飛思卡爾為醫(yī)療半導(dǎo)體產(chǎn)品帶來(lái)活力
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醫(yī)療電子市場(chǎng)正在升溫,并且廣受半導(dǎo)體廠商關(guān)注,甚至有潛質(zhì)成為超越通信和PC成為半導(dǎo)體最大的應(yīng)用領(lǐng)域。人民生活水平的提高,社會(huì)的老齡化,政府對(duì)社會(huì)醫(yī)療健康投入的加大,是醫(yī)療設(shè)備市場(chǎng)需求的主要推動(dòng)力。而技術(shù)的進(jìn)步,尤其是電子技術(shù)包括半導(dǎo)體產(chǎn)品的創(chuàng)新將是市場(chǎng)的催化劑。在上周結(jié)束的行業(yè)盛會(huì)飛思卡爾技術(shù)論壇(FTF)上,醫(yī)療創(chuàng)新是業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的重點(diǎn)之一,飛思卡爾新的醫(yī)療創(chuàng)新成果成為令人矚目的產(chǎn)品。
全球醫(yī)療電子市場(chǎng)的熱鬧,一方面得益于電子技術(shù)的進(jìn)步,另一方面受到以下趨勢(shì)所影響:(1)人口老齡化,世界老年人口比例從20年前的11%增加到2007年的20%。(2) 人們生活水平提高帶來(lái)的對(duì)健康的關(guān)注度提升,人們對(duì)于增進(jìn)健康照顧的期望持續(xù)增加。(3)保險(xiǎn)公司和雇主在醫(yī)療開(kāi)銷(xiāo)的支付和保險(xiǎn)范圍逐漸消減,但受保人或病患需繳納的醫(yī)療保健費(fèi)用卻日益增加。(4)科技的進(jìn)步讓一些輕微的疾病可在家庭內(nèi)部進(jìn)行早期分析、預(yù)防與治療,遠(yuǎn)比去醫(yī)院便捷廉價(jià)。
醫(yī)療應(yīng)用是半導(dǎo)體增長(zhǎng)最迅速的領(lǐng)域之一,根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Databeans的統(tǒng)計(jì),全球醫(yī)療電子支出每年增長(zhǎng)15%,醫(yī)療應(yīng)用的半導(dǎo)體消耗量每年增加11%。至2012年醫(yī)療電子用半導(dǎo)體產(chǎn)值將接近50億美元,其中家用和便攜市場(chǎng)成長(zhǎng)速度最快,年復(fù)合成長(zhǎng)率高達(dá)16%。輔助復(fù)健、治療裝置、監(jiān)視/傳感器與遙測(cè)裝置等,將成為家用電子醫(yī)療市場(chǎng)的大頭,光以血糖測(cè)量?jī)x來(lái)看在2007年就有70億美元商機(jī),而到了2012年將成長(zhǎng)到89億美元;而有益健康的家用醫(yī)療裝置,預(yù)估更將大舉成長(zhǎng)25%。
技術(shù)挑戰(zhàn)
對(duì)今天的醫(yī)療應(yīng)用而言,價(jià)格和安全性仍然是重要的指標(biāo),但新的要求已以關(guān)鍵要素的面目出現(xiàn):小外形尺寸、低功耗、高可靠性。例如,對(duì)尺寸和功耗敏感的便攜式消費(fèi)應(yīng)用產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員較少關(guān)注中子誘發(fā)的固件錯(cuò)誤所引起的可靠性問(wèn)題。
小型化
對(duì)于大部分醫(yī)療應(yīng)用來(lái)說(shuō),所需要的是將足夠的處理能力集成到給定空間中。當(dāng)然,醫(yī)療設(shè)備的尺寸大小可能與某些重要約束條件有關(guān)。比如,便攜式血糖儀的外形和形狀類(lèi)似于PDA。對(duì)植入式設(shè)備,如心臟起搏器、用于治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)失調(diào)的神經(jīng)刺激設(shè)備和助聽(tīng)器等,考慮到它們所要植入的部位,尺寸是相當(dāng)重要的。
低功耗
除小型化之外,低功耗是另一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)植入式設(shè)備而言,功耗最小化和電池壽命延長(zhǎng)的好處不言而喻。外用醫(yī)療設(shè)備對(duì)功耗也很敏感。隨著電子元件日趨小型化,以往的固定式醫(yī)療設(shè)備正在變?yōu)楸銛y式。過(guò)去在醫(yī)院必須動(dòng)用推車(chē)來(lái)運(yùn)輸?shù)某暡ǔ上駜x,現(xiàn)在的外形尺寸就像一部筆記本電腦。自動(dòng)外用電震發(fā)生器 (defibrillator) 現(xiàn)正廣泛采用。從空氣中提取氧氣對(duì)病患進(jìn)行氧氣治療的便攜式制氧機(jī),現(xiàn)在可以像錢(qián)包一樣挎在肩上。所有這些設(shè)備都是依靠低功耗和小外形尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
其他的挑戰(zhàn)包括:半導(dǎo)體行業(yè)的變化速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)醫(yī)療設(shè)備(銷(xiāo)售采用最新工藝的最新產(chǎn)品較為困難);醫(yī)療設(shè)備客戶(hù)需要經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)證明不會(huì)廢棄的技術(shù),以便滿足嚴(yán)苛的醫(yī)療設(shè)備指導(dǎo)條例。
飛思卡爾微控制器為醫(yī)療應(yīng)用帶來(lái)活力
據(jù)Databeans的調(diào)研結(jié)果,醫(yī)療電子工業(yè)為工業(yè)用半導(dǎo)體帶來(lái)最快速增長(zhǎng)的機(jī)會(huì),預(yù)計(jì)同比年增長(zhǎng)率最高可達(dá)11%。飛思卡爾半導(dǎo)體公司通過(guò)引進(jìn)五個(gè)微控制器(MCU)產(chǎn)品線,來(lái)專(zhuān)門(mén)滿足醫(yī)療應(yīng)用的嚴(yán)格要求。 這些MCU功耗極低,其停止電流小于450毫微安培,并集成了LCD區(qū)段顯示、USB連接和模擬電路。因此,飛思卡爾醫(yī)療微控制器解決方案可節(jié)省高達(dá)百分之三十的元件,與主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比,顯著節(jié)省了系統(tǒng)成本。這些產(chǎn)品均包含在飛思卡爾的“產(chǎn)品長(zhǎng)期計(jì)劃”(product longevity program)之內(nèi)。
飛思卡爾芯片是為嵌入式醫(yī)療市場(chǎng)度身定做的,最適合便攜式醫(yī)療應(yīng)用,如便攜式血糖儀和心率監(jiān)控儀。 其他應(yīng)用包括診斷和治療解決方案,如心電圖(ECG)、病人監(jiān)護(hù)設(shè)備和醫(yī)療實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。飛思卡爾的醫(yī)療MCU旨在達(dá)到或超過(guò)美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)對(duì)特定便攜式醫(yī)療應(yīng)用(如血糖儀)的精度標(biāo)準(zhǔn)。
飛思卡爾近期的8位帶LCD驅(qū)動(dòng)、16位精度ADC和超低待機(jī)電流的S08LH36和S08QE32高集成度單片機(jī),不只提供給頂級(jí)血糖儀制造商設(shè)計(jì)出穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品,亦可無(wú)縫升級(jí)至更快速的32位ColdFire平臺(tái)及可整合附帶USB接口和符合國(guó)際醫(yī)療機(jī)構(gòu)認(rèn)可的 Continua USB PHDC Stack。
另外,低功耗也是飛思卡爾醫(yī)療電子產(chǎn)品的一大特點(diǎn)。心電圖的便攜式設(shè)備,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以直接連接或通過(guò)藍(lán)牙傳輸?shù)絺€(gè)人電腦或移動(dòng)電話,進(jìn)而傳送到醫(yī)院或數(shù)據(jù)中心進(jìn)行存儲(chǔ)或?qū)崟r(shí)監(jiān)控與分析。對(duì)于此類(lèi)設(shè)備,功耗是用戶(hù)選擇的關(guān)鍵因素,應(yīng)盡量減少電池的充電時(shí)間。飛思卡爾的設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)微控制器及Zigbee射頻器件時(shí),已將多種電源管理特性集成到產(chǎn)品中。如:運(yùn)行,等待,待機(jī)和停止模式均可在1至2節(jié)電池下運(yùn)行。
飛思卡爾工業(yè)類(lèi)產(chǎn)品(醫(yī)療)亞太區(qū)市場(chǎng)經(jīng)理何英偉介紹說(shuō),飛思卡爾提供的解決方案有多個(gè)共通點(diǎn),如對(duì)醫(yī)用產(chǎn)品提供15年的供貨周期,低功耗、微型封裝、高可靠性、多連接性,以及操作簡(jiǎn)便、減少誤解的人機(jī)介面軟件,大大方便了用戶(hù)特別是老年用戶(hù)的使用。