醫療需求日趨複雜 ST以NFC/RFID技術助攻醫療設備市場
醫療器材主要目的是用來醫療並救治病患。除了本身的醫療功能之外,新一代的醫療器材在設計上,還有許多不同的考量,包括了數據保護、成本效益、節能省電、身分證明,以及方便使用等因素。
近年來,將無線頻譜中的NFC/RFID技術導入醫療器材中,已經日漸普遍,其用途很廣泛,也可將醫療器材所收集到的相關數據,無縫傳送至其他設備上。在無線頻譜中,這樣的應用中,NFC技術是獨一無二的,其特色著重在短距離傳輸、穩定的數據速率和零功耗等。例如不需設置即可快速連線、零功耗進行雙向數據傳輸、支援NDEF格式,以及具備NFC充電等能力。
一般來說,典型的NFC大致可分為ISO 14443與ISO 15693等兩種標準。ISO 14443是針對短距離傳輸的標準,具備更快的射頻速度,是NFC Forum的第2、4類標籤。至於ISO 15693則是針對遠距離傳輸的標準,也是NFC Forum的第5類標籤。另外NDEF則是一種全球通用的NFC數據交換格式(NFC Data Exchange Format),透過這種格式,NFC標籤(Tag)與讀取器(Reader)之間的溝通與互動將不再受到廠商設備間的限制。
現代化的醫療器材比過去更為複雜,在設計上必須考量包括市場迎合度、上市時間、設備成本、生產複雜性、用戶友善性、維護便利性,以及對於環境的影響等因素。在過去的16年間,意法半導體(ST)一直都是EEPROM技術的市場領導者,並將這樣的優勢,延伸至NFC應用領域。針對市場上醫療器材的設計需求,ST推出了ST25動態NFC/RFID標籤,提供更簡易的連結,讓醫療設備獲得更大的效益。
ST25DV動態NFC/RFID標籤是一種雙介面、具備快速傳輸模式的數據收集裝置。特色是具備了可設置的中斷功能、RF管理與低功耗模式。而其採用了EEPROM記憶體與專屬記憶體緩衝器,因此可提供快速資料傳輸的能力。這種標籤可透過包括I2C介面、13.56MHz的RFID讀取裝置,或者NFC手機來進行操作,可相容於ISO 15693標準及NFC Forum第5類標籤的非接觸式介面。其EEPROM記憶體密度可從4Kb至64Kb,至於256位元緩衝器則可提供快速傳輸模式,提供了更大的應用空間。其他特色還包括了能量收集功能、64位元密碼保護、以及簡單化的天線設計,更可向下相容於M24LR系列。
在應用方面,ST25DV-I2C系列適用於醫療保健、消費電子、工業、計量、照明、家用電器、電子貨架標籤與物聯網等領域。而ST25DV-PWM系列則因為具備適用於工業配置的脈衝寬度調變(PWM)輸出,因此更適合工業市場。
至於意法半導體的ST25R高效能NFC/RFID標籤,由於具備低耗電的特性,因此非常適合用在醫療設備、物聯網、智慧產品、POS結帳系統、門鎖門禁管理,和工業設備等領域。ST25R具備配件識別與仿偽功能,可輕鬆進行產品配置與參數配置,更便於識別與認證。在服務與維護方面,可保存非接觸式的使用與維護紀錄,透過NFC手機,即使設備關機也能更新參數,也可透過快速傳輸模式來進行升級。
另外在針對使用者體驗的強化方面,ST25R也具備了無線配對、電子保修卡和客戶註冊、手機控制設備、用戶識別和個性化設置。值得一提的是,ST25R內建了互動式和零功耗技術,僅由閱讀器供電即可讀取標籤資訊,加上方便的產品配置和維護,使得操作上更為簡單靈活。
在醫療應用上,NFC無線區域網路控制器(WLC)的目標市場包括了耳塞、助聽器、智慧手錶、健身追蹤器、智慧眼鏡、虛擬實境與擴增實境裝置、遙控器、感測器與數位隨身配件等。而UHF主要可用於實時的患者追蹤,持續紀錄並監控患者,進行人員定位,加快床位的周轉率以接納更多患者。對於醫療資產的管理上,也可以做到醫療設備的定位、參數更新,並加速庫存管理。其他優勢還包括了檢測速度快、讀取距離遠(可超過14公尺),並可識別超過200個標籤而不受定位的限制。
以ST25RU3993 UHF RFID閱讀器為例,這是一款採用7x7毫米QFN封裝的單晶片解決方案,主要優勢包括了超低功耗和最小的物料清單,並具備加密鎖。能夠提供非常高的靈敏度,也具備抗干擾能力來對抗天線反射等干擾。這對於行動與嵌入式應用非常重要,因為在這些應用中,天線設計通常會受到成本或尺寸限制的影響。因此更高的靈敏度,也代表終端產品能夠進行更有效率的資料讀取。ST25RU3993只需要再搭配一個8位元MCU,即可建構一個完整的RFID讀寫器系統,同時能選用低價的天線,進一步降低整體系統成本。而極低的運作功耗,也使其非常適用於以電池供電的低功耗醫療設備採用,能提供更好的使用者體驗,同時也提供了完整的軟體開發套件。







