預(yù)防勝于治療 個(gè)人醫(yī)療保健設(shè)備市場(chǎng)起飛

　    醫(yī)療電子產(chǎn)品依其是否具有醫(yī)療行為，可粗略分為治療性設(shè)備(Medical Device)及預(yù)防性裝置。后者也就是個(gè)人醫(yī)療保健設(shè)備(Healthcare Device)，例如血壓計(jì)及血糖計(jì)等消費(fèi)性醫(yī)療電子產(chǎn)品。隨著近年來“預(yù)防勝于治療”觀念的普及，市場(chǎng)對(duì)于這種消費(fèi)性醫(yī)療電子產(chǎn)品的需求亦呈現(xiàn)逐漸上揚(yáng)趨勢(shì)。

　　一般而言，由于醫(yī)療電子產(chǎn)品的使用涉及病人的生命安全，各國(guó)法令普遍規(guī)定治療性醫(yī)療儀器必須從專業(yè)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)開始研發(fā)，產(chǎn)品更需經(jīng)過多年臨床實(shí)驗(yàn)并符合各種嚴(yán)苛的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)才能商業(yè)化，加上通路與市場(chǎng)屬性較封閉，因此進(jìn)入門坎極高。相對(duì)來說，預(yù)防性的個(gè)人醫(yī)療保健產(chǎn)品雖仍需通過各國(guó)衛(wèi)生管理單位，如美國(guó)食品與藥品管理局(FDA)的嚴(yán)格檢驗(yàn)，但較無上述學(xué)術(shù)開發(fā)及臨床實(shí)驗(yàn)的門坎，遂成為半導(dǎo)體業(yè)者切入醫(yī)療電子市場(chǎng)的首選。

　　隨著半導(dǎo)體技術(shù)不斷進(jìn)步，芯片在微型化及低價(jià)化上均已到達(dá)登峰造極之境，不僅使得消費(fèi)性醫(yī)療電子產(chǎn)品價(jià)格逐漸走向一般大眾可接受的范圍，而體積縮小帶來的便攜性，也讓此類產(chǎn)品一舉攻占家庭市場(chǎng)。半導(dǎo)體業(yè)者不僅可為民眾的健康把關(guān)，更為其自身開創(chuàng)3C以外的另一片藍(lán)海。

　　在競(jìng)爭(zhēng)激烈的消費(fèi)性醫(yī)療電子市場(chǎng)中，半導(dǎo)體廠商要如何創(chuàng)造差異性，從市場(chǎng)中搶得先機(jī)?我們可以從人性化使用界面、低功耗、充電設(shè)計(jì)，以及多功能高度整合等面向加以探討。

人性化使用接口 首重圖像顯示及語音播報(bào)功能

　　隨著消費(fèi)性醫(yī)療電子產(chǎn)品走入家庭與個(gè)人的生活中，人性化使用接口的重要性也隨之增加。通常在家中使用此類產(chǎn)品的人，并非經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的醫(yī)護(hù)人員，反而有大多數(shù)是中老年人口，特別是像日本這樣高齡化的社會(huì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，預(yù)估在2020年時(shí)，日本將有一半的成年人口超過65歲*，導(dǎo)致人與人之間無法互相照顧的情況將會(huì)暴增。因此，直覺化的圖像顯示及語音播報(bào)功能，將成為消費(fèi)性醫(yī)療電子產(chǎn)品在市場(chǎng)上勝出的第一個(gè)關(guān)鍵。(*根據(jù)日本國(guó)立社會(huì)保障與人口問題研究所“日本未來人口預(yù)估”的平均出生率及死亡率計(jì)算之結(jié)果)

　　目前市面上許多消費(fèi)性醫(yī)療電子產(chǎn)品的顯示方式，仍采用最簡(jiǎn)單的數(shù)字顯示(segment type)接口，僅能呈現(xiàn)需要進(jìn)一步判讀的數(shù)字與指數(shù)。此外，在語音部分，也僅有傳統(tǒng)以錄音預(yù)存形式的語音芯片，使用起來不但不方便，也不夠人性化。然而，圖像顯示卻可針對(duì)歷史資料進(jìn)行比較分析，并以曲線圖表呈現(xiàn)健康情形的變化，提供更多的附加作用。而自然人聲的語音效果，更讓消費(fèi)性醫(yī)療電子設(shè)備使用起來與真人照護(hù)更加類似。

　針對(duì)以上需求，許多廠商開始采用微控制器整合LCD驅(qū)動(dòng)器或控制器的解決方案，試圖提供圖像顯示功能。此時(shí)，LCD驅(qū)動(dòng)器或控制器本身的分辨率及穩(wěn)定度，以及廠商在功能整合上的know-how，便扮演了關(guān)鍵性的角色。

　　目前Epson所提供的這類產(chǎn)品，包括了4位、8位、16位以至32位的微控制器產(chǎn)品。其中16位以下的微控制器，為整合LCD驅(qū)動(dòng)器的單芯片解決方案，可支持最高達(dá)128x64的單色點(diǎn)矩陣(dot matrix)。相較于傳統(tǒng)產(chǎn)品僅支持40x4點(diǎn)矩陣分辨率，采用Epson微控制器的醫(yī)療保健產(chǎn)品擁有更精致的畫面，并能提供更容易閱讀的分析圖表。據(jù)了解，目前許多日本醫(yī)療電子產(chǎn)品多采用點(diǎn)矩陣液晶顯示，以提供更多附加功能。而32位的微控制器則整合了LCD控制器，可用于3.5英寸以上之TFT-LCD顯示屏幕的醫(yī)療電子產(chǎn)品。

　　在語音播報(bào)方面，Epson則開發(fā)一系列語音芯片。包括型號(hào)S1V30080的語音芯片專為嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)，具備5聲道音律合成功能，可同時(shí)于5個(gè)聲道播放5個(gè)8度內(nèi)的旋律，并內(nèi)建可播放兩聲道的語音只讀存儲(chǔ)器，8kHz規(guī)格約可播放30秒，16kHz約15秒。音律合成功能與內(nèi)建只讀存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)的功能完全獨(dú)立，使用者可混合這兩種音效并個(gè)別設(shè)定音量，因此能播放出類似自然人聲的效果。

低功耗與充電設(shè)計(jì) 高效率非接觸式充電備受矚目

　　除了圖像顯示及語音播放外，基于消費(fèi)性醫(yī)療電子產(chǎn)品對(duì)便攜性的高度需求，微處理器的功耗管理及電子裝置的充電設(shè)計(jì)成為廠商切入該市場(chǎng)的另一項(xiàng)致勝要素。因?yàn)榘ㄑ怯?jì)等醫(yī)療保健產(chǎn)品在內(nèi)，受到諸多外在因素的限制，均需采用體積極小的組件，且無法使用外部電源，也因此半導(dǎo)體解決方案的功耗便成為重要指標(biāo)。

　　舉Epson為例，該公司以制造手表零件起家，設(shè)計(jì)出的微控制器IC產(chǎn)品以“省電”為最高訴求，使手表得以長(zhǎng)期維持運(yùn)作。早在十余年前，Epson便能夠利用0.6μm的半導(dǎo)體制程，設(shè)計(jì)并制造出操作電壓低至0.9V的4位微控制器產(chǎn)品，也就是說，點(diǎn)亮一顆傳統(tǒng)燈泡所需要的電力，就可以驅(qū)動(dòng)多達(dá)300萬顆4位微控制器。即使在今日的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，0.9V的操作電壓依然維持業(yè)界最佳的水準(zhǔn)。

　此外，就像其它便攜式3C產(chǎn)品一樣，便攜式醫(yī)療電子產(chǎn)品的充電設(shè)計(jì)，亦是相關(guān)業(yè)者增添產(chǎn)品附加價(jià)值，創(chuàng)造差異化的訴求之一。有別于傳統(tǒng)的金屬接點(diǎn)充電方式，非接觸式充電成為近來頗受矚目的技術(shù)發(fā)展。整體而言，非接觸式充電技術(shù)可以解決一般接觸式充電可能造成的接觸火花、潮濕觸電等危險(xiǎn)，提高產(chǎn)品的使用安全，同時(shí)可減少因?yàn)槟p、氧化或灰塵覆蓋導(dǎo)致的接觸不良，還有需插入接點(diǎn)的不便等問題。

　　其實(shí)，非接觸式充電技術(shù)早在90年代便已出現(xiàn)，但是此技術(shù)直到最近才開始受到普遍注意，其中主要的原因?yàn)榉墙佑|式充電的傳送效率有了極大突破，從過去僅有10%～20%的程度，到2006、2007年時(shí)，非接觸式充電的效率已進(jìn)展至60%左右。而Epson和村田制造所(Murata Manufacturing)合作，利用電磁感應(yīng)原理共同開發(fā)名為Air Trans的無接點(diǎn)充電模塊，其傳輸效率更是高達(dá)70%，并能在產(chǎn)生極少量熱能的情況下傳輸大量電力。這種非接觸式充電技術(shù)可應(yīng)用在許多手持裝置的充電設(shè)計(jì)上，并且在日本已相當(dāng)普及。但近年來，由于消費(fèi)性醫(yī)療電子市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，Epson正計(jì)劃將該技術(shù)導(dǎo)入醫(yī)療電子產(chǎn)品中，以進(jìn)一步提供消費(fèi)性醫(yī)療電子產(chǎn)品在充電時(shí)的安全性。

多功能高度整合 符合市場(chǎng)需求同時(shí)兼顧尺寸與功耗

　　因應(yīng)市場(chǎng)上的多重需求，消費(fèi)性醫(yī)療電子產(chǎn)品之半導(dǎo)體技術(shù)開發(fā)應(yīng)注意多元功能的整合，但同時(shí)亦不能忽略各項(xiàng)功能的品質(zhì)，并妥善管理產(chǎn)品功耗。舉例而言，目前各家廠商針對(duì)醫(yī)療電子設(shè)備的技術(shù)開發(fā)尚處在相互獨(dú)立的狀況，也導(dǎo)致醫(yī)療產(chǎn)品的功能局限于數(shù)據(jù)搜集儲(chǔ)存，而無法妥善運(yùn)用交叉檢測(cè)的結(jié)果信息。如何整合各家系統(tǒng)，串起信息流，將是醫(yī)療電子產(chǎn)品下一步的增長(zhǎng)契機(jī)。目前看來，USB接口將是重要的附加功能，因?yàn)樗芎?jiǎn)單并有效地將量測(cè)數(shù)據(jù)傳送至醫(yī)院或家庭保全系統(tǒng)等具有醫(yī)療信息處理功能的基礎(chǔ)建設(shè)中。

　　根據(jù)研究，老人在家里發(fā)生意外，若能在一小時(shí)內(nèi)發(fā)現(xiàn)，則存活率將有75%;若超過一小時(shí)，則死亡率相對(duì)提高。由于個(gè)人醫(yī)療電子產(chǎn)品的使用者多以老年人為主，因此，該產(chǎn)品是否具有遠(yuǎn)距監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)葻o線照護(hù)功能，便成為發(fā)展重點(diǎn)之一。依據(jù)臺(tái)灣工研院產(chǎn)經(jīng)中心數(shù)據(jù)顯示，應(yīng)用無線通信技術(shù)的健康醫(yī)療照護(hù)市場(chǎng)，將有希望于2010年增長(zhǎng)至107億美元。而該市場(chǎng)能否增長(zhǎng)的主要關(guān)鍵，端看無線通信技術(shù)及醫(yī)療信息系統(tǒng)服務(wù)的整合程度。

　無論是上述的USB接口、遠(yuǎn)距監(jiān)控或網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)裙δ埽蚴潜疚闹跛岬降膱D像顯示及語音播放功能，考慮到產(chǎn)品大小與功耗的需求，單芯片將會(huì)是較為理想的解決方案。Epson由于擁有單芯片在配線及耗電控制上長(zhǎng)期所累積的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)，因此能依客戶需求，開發(fā)出符合其產(chǎn)品功能及功耗規(guī)格需求的多功能單芯片產(chǎn)品，為客戶帶來最大價(jià)值。

迎向龐大商機(jī) 以高精準(zhǔn)度與可靠性贏得信賴

　　最后，除上述三個(gè)面向外，醫(yī)療電子產(chǎn)品必要的高精準(zhǔn)度與可靠耐用性也不容小覷。雖然不涉及醫(yī)療行為，但消費(fèi)性醫(yī)療電子產(chǎn)品的量測(cè)數(shù)據(jù)，仍會(huì)左右病患的治療計(jì)劃。有鑒于此，相關(guān)半導(dǎo)體組件在抗靜電干擾、溫度范圍穩(wěn)定性及產(chǎn)品可靠性上的表現(xiàn)，也是終端產(chǎn)品客戶在選擇半導(dǎo)體解決方案時(shí)，必要的考量項(xiàng)目。

　　Espicom機(jī)構(gòu)的調(diào)查顯示，全球醫(yī)療電子市場(chǎng)至2010年，將達(dá)到900億美元的規(guī)模。另根據(jù)半導(dǎo)體業(yè)者本身的調(diào)查資料，2009年全球消費(fèi)性醫(yī)療電子產(chǎn)品的出貨量約為2.3億臺(tái)左右，而到了2011年則將增長(zhǎng)到2.7億臺(tái)左右。這里所指的消費(fèi)性個(gè)人醫(yī)療照護(hù)產(chǎn)品包括血糖計(jì)、血壓計(jì)、體脂肪計(jì)、數(shù)位溫度計(jì)、心跳監(jiān)測(cè)器、噴霧器、電療器材(DENS Devices)等。

　　由于商機(jī)龐大，消費(fèi)性醫(yī)療電子產(chǎn)業(yè)已吸引全球眾多業(yè)者投入。在臺(tái)灣地區(qū)方面，也有廣達(dá)、鴻海、奇美、臺(tái)達(dá)電等業(yè)者相繼投入。而對(duì)于終端設(shè)備制造業(yè)者而言，相關(guān)半導(dǎo)體解決方案的優(yōu)劣將成為產(chǎn)品勝敗的關(guān)鍵。如何選擇能降低設(shè)計(jì)復(fù)雜度、實(shí)現(xiàn)低功耗、維持高可靠性和產(chǎn)品穩(wěn)定度，且又能提供諸多附加價(jià)值的半導(dǎo)體解決方案，將是相關(guān)業(yè)者的重要課題。