ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
etndigi1-2026

IN FOCUS

R&S FSWX: new horizons in signal and spectrum analysis

 

Demanding mobile radio and wireless applications can push HF components to their physical limits. The FSWX signal and spectrum analyzer was developed to characterize components under challenging conditions. The analyzer is the first model with two input ports, filter banks to pre-filter and cross-correlate for noise suppression. The features were previously found only in high-quality phase noise testers.

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF25 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan
  • Aku Wilenius, CN Rood
  • Tiitus Aho, Tria Technologies
  • Joe Hill, Digi International
  • Timo Poikonen, congatec
  • ECF25 panel
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

logotypen

May # TME square
TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

TECHNICAL ARTICLES

Etävalvonta mullistaa terveydenhuollon

Tietoja
Kirjoittanut Veijo Ojanperä
Julkaistu: 02.12.2024
  • Devices
  • Embedded

Digitaalinen murros asettaa käyttäjän ja potilaan roolit terveydenhuollon vallankumouksen keskiöön. Digitaalisessa terveydenhuollossa etäseuranta on suunniteltu mittaamaan elintoimintoja ja muita keskeisiä parametreja käyttämällä ei-invasiivisia laitteita, jotka siirtävät potilastiedot langattomasti terveydenhuollon ammattilaisille tai muille terveydenhuollon sidosryhmille samalla varmistaen tietojen luottamuksellisuuden.

Elintoimintojen seuranta on prosessi, jossa mitataan ja seurataan keskeisiä fysiologisia parametreja yksilön yleisen terveyden ja hyvinvoinnin arvioimiseksi. Se luo uusia mahdollisuuksia niin hyvinvointi- ja kuntosovelluksille kuin lääketieteellisillekin sovelluksille, kattaen sydämen toiminnan analyysin, hengitystaajuuden, happisaturaation, verenpaineen ja kehon lämpötilan mittauksen. Nykyään elintoimintoja seurataan yleensä ottamalla ajoittaisia otoksia esimerkiksi sydänfilmeillä (EKG), verensokerin mittauksella, happisaturaation seurannalla ja verenpaineen mittauksilla, usein suurikokoisia laitteita käyttäen. Uudet teknologiat mahdollistavat erilaisten terveysparametrien jatkuvan mittaamisen, mikä auttaa havaitsemaan ja ennakoimaan elinten, kudosten ja aineenvaihduntareittien toimintahäiriöitä.

Uudet teknologiat auttavat terveydenhuollon ammattilaisia tunnistamaan ja hallitsemaan terveysongelmia etänä. Tämä voi säästää aikaa ja kustannuksia sekä parantaa onnistumista hätätilanteiden ennakoinnissa ja hallinnassa. Lääketieteellisten laitteiden, kuten sydänmonitorointiin tarkoitettujen nauhojen, elektronisten iholaastareiden ja muiden kannettavien laitteiden, käyttö kasvaa, mikä nopeuttaa sairaalahoitoa korvaavia ratkaisuja vaarantamatta potilasturvallisuutta. Tämä hyödyttää merkittävästi kansallisia terveydenhuoltojärjestelmiä vähentämällä kustannuksia ja samalla säilyttäen korkeatasoiset terveyspalvelut.

Älykellot ja -rannekkeet, älykuulokkeet ja -päähineet, älysormukset, kuntoseurantalaitteet, sydänmonitorointinauhat ja muut henkilökohtaiset kannettavat elektroniset laitteet sisältävät uutta teknologiaa käyttäjän terveydentilan ja suorituskyvyn seuraamiseen ja parantamiseen. Näiden laitteiden avulla ihmiset voivat saada tietoa terveydestään eri tilanteissa, ja urheilijoiden suorituskykyä voidaan parantaa, sillä laitteet tarjoavat tietoa esimerkiksi sykkeestä, nestetasapainosta ja lihastoiminnasta.

Nämä kannettavat tuotteet edustavat erilaisten teknologioiden, kuten materiaalitieteen, anturiteknologian, bioantureiden, elektroniikan, mikrofluidiikan ja tekoälyn, kohtaamispistettä. Ne mullistavat kuluttajille suunnatun terveydenhuollon tarjoamalla reaaliaikaista seurantaa ja tiedonkeruuta ei-invasiivisella ja kätevällä tavalla.

STMicroelectronicsin artikkeli on ilmestynyt uusimmassa ETNdigilehdessä, jota pääset lukemaan täällä.

Tässä artikkeli kokonaisuudessaan.

REMOTE MONITORING IS CHANGING HEALTHCARE

Digital transformation places the roles of the user and patient at the center of the healthcare revolution. In digital healthcare, remote patient monitoring is designed to measure vital signs and other key parameters using non-invasive devices that wirelessly transmit patient information to healthcare providers or other health stakeholders, while ensuring confidentiality.

Monitoring of vital signs is the process of measuring and tracking important physiological parameters to assess the overall health and wellbeing of an individual. It is paving the way to new opportunities for both wellness/fitness and medical applications, ranging from heart analysis, respiration rate and oximetry to blood pressure and body temperature. Nowadays, common practice is to sample periodic snapshots of vital signs by electrocardiograms, glycemia level, oximetry and blood pressure through examinations using bulky devices. New technologies enable continuous measurement of the different health parameters to infer and predict malfunctions of organs/tissues and metabolic pathways.

The new technologies help healthcare providers detect and manage health conditions remotely. This can save time and costs and can also increase success in predicting and managing emergency cases. Use of medical-grade devices such as cardiac bands, electronic skin patches, and other wearable devices are increasing to accelerate de-hospitalization without compromising patient safety. This benefits national healthcare systems significantly by reducing costs while maintaining the high quality of healthcare services.

Smart watches and wrist bands, smart hearables and headsets, smart rings, fitness trackers, cardiac bands and other wearable personal electronic devices embed new technologies for monitoring and improving user condition and performance. People can become aware of their health status in different contexts, and athletes' performance can improve since the devices provide insights into factors such as heart rate, hydration levels, and muscle activity.

These wearable products represent a point of convergence of multiple technologies such as materials science, sensing and sensors, biosensors, electronics, microfluidics, and artificial intelligence, revolutionizing the consumer healthcare segment by providing real-time monitoring and data collection in a non-invasive and convenient way.

TECHNICAL CHALLENGES

Beyond the well-known technical challenges such as ergonomics, user convenience, patient safety, data security and connectivity, there are other critical aspects that semiconductor manufacturers should address. Critical points are power consumption and battery life, big data management, and medical reliability of extracted health indicators. By addressing these critical points, the development of health monitoring technologies can lead to reliable, user-friendly, and medically approved devices that can play a significant role in preventive healthcare, chronic disease management, and overall health and wellness.

For instance, continuous monitoring of the heart, the electrocardiography (ECG), is a power-consuming process that produces a large quantity of data that commonly needs to be managed, processed, and transmitted to the cloud for analysis. Moreover, the extracted data needs to be transmitted back to the wearable device for advising or alerting the user.

All these factors represent technical challenges that the semiconductor industry needs to address to ensure devices’ on-field efficacy and deliver satisfactory user experiences.

SEMICONDUCTOR AND BIOSENSOR SOLUTIONS

A variety of medical and consumer biosensors is now available to enable the design of wearable devices. Most of these sensors come with analog front-end components to simplify signal conditioning. However, they are usually driven by an external microcontroller to perform data processing and health-indicator extraction. The system complexity increases with the incremental use of multiple sensors for deducing more health-related outcomes.

STMicroelectronics is approaching this market with a new family of biosensors that offer on-chip analog sensing, the vertical analog front-end (vAFE), for electrocardiography (ECG) and electroneurography (ENG), a highly sensitive motion sensor (accelerometer and gyroscope) for seismocardiography (SCG), analog-to-digital conversion, features for human body motion tracking and embedded digital processing with artificial-intelligence resources that offload the microcontroller.

Together with ST, LifeSignals has developed the world’s first and only single-chip Life Signal Processor (LSP) silicon chip.

These are unique semiconductor chips combining motion and bio-signal sensing in one device, enabling a multi-purpose platform where for instance ECG signals can be extracted and processed for computing heart rate and heart-rate variability, SCG signals can be extracted for computing the diastolic and systolic period to verify the opening and closure of the aortic and mitral valves (valvular heart-disease detection), and where both ECG and SCG signals can be processed for deriving further health indicators with the great advantage of full time synchronization. In other applications ENG signals can be used for cognitive-readiness analysis, for instance applied to athletes after concussion.

ST’s new biosensors, exploiting the integration of motion and bio-signal sensing, can enable novel features such as motion-artifact compensation and context-aware bio-signal measurements. The latter is valuable for increasing battery life since the biosensor understands the user context and activity, and the system can thus adapt the bio-signal acquisition setting and frequency accordingly. 

ST MEMS biosensors are enabling the following applications in the field of healthcare wearable devices:

  • Home monitoring: ECGs and SCGs can be used by individuals to monitor their heart health at home. This can help identify potential problems early on and seek medical attention if necessary.
  • Activity tracking: ECGs and SCGs can be used to track heart-rate variability (HRV), which is a measure of how well the heart responds to stress. HRV can be used to assess overall health and fitness, and to detect early signs of stress and anxiety.
  • Athletic training: ECGs and SCGs can be used to monitor athletes' heart health during training and competition. This can help prevent overtraining and identify potential cardiovascular problems. In addition, ENGs can monitor the readiness to play sports again after a trauma event like concussion.
  • Remote patient monitoring and telehealth: ECGs and SCGs can be used for telehealth appointments, allowing patients to have their ECGs taken remotely by a healthcare provider.

The figure shows an example of a remote monitoring system based on ST components.

Recent studies [1][2] have demonstrated how the combination of these two sensing channels, ECG and SCG, can enable the indirect measurement of blood pressure. Further, more connectivity functionalities can be added like NFC, NB-IoT, and secure connections. ST also offers low-power and high-performance STM32 microcontrollers, high-precision operational amplifiers, and a variety of AC-DC and DC-DC power-management and supply ICs, in addition to wireless-connectivity solutions.

In the semiconductor industry, there is a growing trend towards the development of more sophisticated biosensors. These sensors are specialized in detecting and measuring vital human-body analytes, including glucose, sodium, lactate, and calcium. Such advancements are significant for healthcare as they promise to enable continuous monitoring of these analytes in a less invasive way, which is essential for managing various health conditions and improving patient outcomes.

The semiconductor sector is also seeing investment and research efforts directed toward the next generation of low-power sensors designed with the capability to continuously monitor human body temperature, which is a critical vital sign.

The development of such technology is part of a broader initiative to enhance sensor portfolios for health and wellness applications, enabling more comprehensive and non-invasive monitoring of vital signs.

In conclusion, ST is committed to helping customers and stakeholders in the healthcare ecosystem to develop the most advanced digital-health technologies and solutions to improve health and wellbeing, patient monitoring, and diagnostics applications with affordable and non-invasive medical systems and solutions. 

MORE NEWS

Senttimetripaikannus mahtuu nyt 20 millin antenniin

Kaksitaajuinen L1/L5-GNSS on tähän asti vaatinut melko suuria antenniratkaisuja. Taoglasin uusi 20 x 20 millin patch-antenni tuo senttimetriluokan paikannuksen pieniin droneihin, robotteihin ja IoT-laitteisiin ilman monimutkaista RF-suunnittelua.

Milloin kvanttietu saavutetaan laivaliikenteessä?

Kvanttilaskennan ympärillä puhutaan jatkuvasti ”kvanttiedusta”, mutta harvoin kerrotaan, millaista rautaa sen saavuttaminen oikeasti vaatisi. Nyt ESL Shipping ja suomalainen QMill yrittävät selvittää käytännössä, kuinka monta kvanttiporttia tarvitaan ratkaisemaan rahtilaivojen monimutkaisia optimointiongelmia paremmin kuin klassisilla algoritmeilla.

Bluetooth ei riitä AI-laseille

Bluetooth ja Wi-Fi hallitsevat edelleen lähes kaikkia lyhyen kantaman langattomia yhteyksiä. Kanadalaisen SPARK Microsystemsin mukaan ne on kuitenkin suunniteltu aivan eri aikakaudelle kuin tulevat AI-lasit, XR-laitteet ja jatkuvasti ympäristöään analysoivat puettavat laitteet.

Ethernetillä verkon reunalta pilveen

ETN - Technical articleEthernetin versio 10BASE-T1S luo uusia liiketoimintamahdollisuuksia vahvaa yhteentoimivuutta ja turvallisuutta vaativien toiminnallisten OT-verkkojen ja perinteisten IT-verkkojen yhdistämisessä. Dataan päästään käsiksi verkon reunalla olevista solmuista, jolloin verkkoa voidaan käyttää uusien älykkäiden ja ennakoivien palvelujen sekä omaisuuden seuranta- ja hallintaratkaisujen tarjoamiseen. Tämä tuo lukuisia etuja myös kustannuspuolella.

Vain yksi asia voi pysäyttää Nvidian

NVIDIAn ensimmäisen neljänneksen tulosluvut näyttävät lähes epätodellisilta. Yhtiön liikevaihto kasvoi vuodessa 85 prosenttia 81,6 miljardiin dollariin, datakeskusliiketoiminta jo 92 prosenttia ja seuraavan kvartaalin ohjeistus kipuaa 91 miljardiin dollariin. Edes Kiinan käytännössä katoaminen datakeskusennusteista ei näytä hidastavan vauhtia.

Euroopan tiedustelubuumi kiihdyttää ICEYEn kasvua

Suomalainen ICEYE on sopinut 300 miljoonan euron luottolimiitistä kasvunsa tueksi. Järjestely kertoo, että kysyntä avaruuspohjaiselle tiedustelulle kasvaa nopeasti Euroopassa. Hyvä esimerkki on Puola, jolle ICEYE toimitti operatiivisen satelliittitiedustelujärjestelmän alle vuodessa.

LoRa-pioneeri Semtech haluaa mukaan kodin älyverkkoihin

LoRa-radiotekniikasta tunnettu Semtech liittyy nyt Z-Wave Alliancen hallitukseen. Siirto kertoo siitä, että pitkän kantaman IoT-verkoista tunnettu yhtiö hakee kasvua myös älykotien ja rakennusautomaation verkoista.

Miksi tabletti ei enää myy?

Globaalit tablettitoimitukset kasvoivat alkuvuonna vain 0,1 prosenttia, mutta Omdian mukaan kasvu tuli pääosin varastojen täyttämisestä eikä aidosta kysynnästä. Markkina kärsii samasta ongelmasta kuin useita vuosia sitten. Käyttäjille ei ole syntynyt riittävän vahvaa syytä vaihtaa laitetta uuteen.

Tietoturvasääntöjen käsin kirjoittaminen on tullut tiensä päähän

Yritysverkot ovat kasvaneet liian monimutkaisiksi ihmisten hallittaviksi, väittää Check Point. Yhtiön uusi agenttipohjainen alusta haluaa siirtää verkkoturvan sääntöjen rakentamisen, optimoinnin ja valvonnan autonomisten AI-agenttien hoidettavaksi.

Muistipiirien saatavuus kiristyy Euroopassa

Euroopan komponenttijakelu kasvoi vuoden ensimmäisellä neljänneksellä lähes 17 prosenttia, kertoo DMASS. Kasvun taustalla näkyy erityisesti muistipiirien poikkeuksellinen kysyntä, joka liittyy globaaliin AI-infrastruktuurin rakentamiseen. Samalla saatavuusongelmat ja hintapaineet alkavat näkyä myös Euroopan markkinassa.

AI:n seuraava ongelma ei ole laskenta vaan sähkö

Analog Devices ostaa virranhallintaan erikoistuneen Empower Semiconductorin 1,5 miljardilla dollarilla. Kaupan taustalla on AI-palvelimien nopeasti kasvava tehotiheys, joka tekee virransyötöstä ja lämmönhallinnasta uuden keskeisen pullonkaulan datakeskuksissa.

20 nanoampeeria riittää nyt magneettikytkimeen

Murata on tuonut tuotantoon AMR-magneettianturit, joiden virrankulutus on poikkeuksellisen pieni erityisesti matalilla käyttöjännitteillä. Kohteena ovat kolikkoparistolla toimivat lääketieteelliset laitteet, puettavat tuotteet ja IoT-solmut, joissa valmiustilan kulutus ratkaisee käyttöiän.

USA vapautti Nokian reitittimet Kiina-rajoituksista

Yhdysvaltain televiranomainen FCC on myöntänyt Nokialle poikkeusluvan, joka vapauttaa sen kotireitittimet ja kuitupäätelaitteet uusista ulkomaisia verkkolaitteita koskevista rajoituksista. Taustalla on kasvava huoli kiinalaisvalmisteisten verkkolaitteiden turvallisuusriskeistä ja erityisesti Kiinaan yhdistetystä Salt Typhoon -vakoilukampanjasta.

Robottiauto tarvitsee nopean hermoverkon - siihen sopii ASA-väylä

Autonominen auto tarvitsee täysin uudenlaisen dataverkon. Kamerat, LiDARit, tutkat ja suuret kojelautanäytöt tuottavat jo niin paljon dataa, etteivät perinteiset autoväylät enää riitä niiden yhdistämiseen. Automotive SerDes Alliance kehittää tähän ASA-väylää, joka toimii käytännössä robottiauton nopeana sensoriverkkona.

Lähes puolet ihmisistä ei enää erota AI-bottia ihmisestä somessa

- Kun keskustelu muuttuu tunteikkaaksi, digitaalinen tutkamme lakkaa toimimasta, sanoo Surfsharkin tutkimusjohtaja Luís Costa. Surfsharkin ja Malmön yliopiston kokeessa 47 prosenttia osallistujista epäonnistui AI-bottien tunnistamisessa sosiaalisessa mediassa.

VTT irtisanoo 175 työntekijää – samalla syntyy uusi tekoäly-yksikkö

VTT on saanut päätökseen huhtikuun lopussa alkaneet muutosneuvottelunsa. Neuvottelujen seurauksena työsuhde päättyy 175 henkilöltä, kun tutkimuslaitos uudistaa organisaatiotaan ja yhdistää nykyiset kolme liiketoiminta-aluetta kahdeksi.

Näin pakattiin 3 kilowattia hämmästyttävän pieneen teholähteeseen

ETN - Technical articleTekoälypalvelimet, 5G-tukiasemat ja sähköautojen pikalaturit kasvattavat nopeasti teholähteiden vaatimuksia. Toshiba Electronics Europe näyttää nyt, miten piikarbidipuolijohteet, 3D-rakenne ja tarkkaan optimoitu lämmönhallinta voivat nostaa tehotiheyden täysin uudelle tasolle. Yhtiön uusi 3 kilowatin AC/DC-referenssisuunnittelu saavuttaa 1,25 watin tehotiheyden kuutiosenttimetriä kohden.

Voimmeko luottaa agenttiin?

F-Secure uskoo, että tekoälyn seuraava suuri ongelma ei ole suorituskyky vaan luottamus. Kun AI-agentit alkavat tehdä ostoksia, varauksia ja päätöksiä käyttäjän puolesta, kyberturva siirtyy pois laitteiden suojaamisesta kohti tekoälyn toiminnan valvontaa. - Ongelma ei enää ole tekoälyn kyvykkyys vaan luottamus siihen, sanoo F-Securen toimitusjohtaja Timo Laaksonen.

Suomalaisjohtajat käyttävät AI:ta – mutta eivät johda sillä

Liftedin tutkimuksen mukaan yli puolet suomalaisista johtoryhmistä ei pidä tekoälyä osana varsinaista johtoryhmätyötä. Yrityksissä voidaan ottaa käyttöön Copilotit ja chatbotit, mutta strateginen ymmärrys agenttipohjaisesta AI:sta, datasta ja automaatiosta puuttuu edelleen ylimmältä johdolta.

Kvanttiakku latautuu yhdellä valopurkauksella

Australialaistutkijat ovat rakentaneet kvanttiakun demonstraation, jossa energia siirtyy akkuun yhdellä kollektiivisella valopurkauksella. Kyse on ilmiöstä, jota tavallisissa kemiallisissa akuissa ei esiinny.

ETNdigi - Watch GT Runner 2
May  # puffbox mobox till square
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Ethernetillä verkon reunalta pilveen

ETN - Technical articleEthernetin versio 10BASE-T1S luo uusia liiketoimintamahdollisuuksia vahvaa yhteentoimivuutta ja turvallisuutta vaativien toiminnallisten OT-verkkojen ja perinteisten IT-verkkojen yhdistämisessä. Dataan päästään käsiksi verkon reunalla olevista solmuista, jolloin verkkoa voidaan käyttää uusien älykkäiden ja ennakoivien palvelujen sekä omaisuuden seuranta- ja hallintaratkaisujen tarjoamiseen. Tämä tuo lukuisia etuja myös kustannuspuolella.

Lue lisää...

OPINION

SaaS on kuollut, eläköön CaaS

Tekoälyagentit eivät ehkä tapa SaaS-liiketoimintaa. Mutta ne voivat tappaa sen alkuperäisen arvomallin. Sekä Salesforce että SAP näyttävät jo rakentavan maailmaa, jossa perinteinen SaaS-käyttöliittymä katoaa lähes kokonaan.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • Senttimetripaikannus mahtuu nyt 20 millin antenniin
  • Milloin kvanttietu saavutetaan laivaliikenteessä?
  • Bluetooth ei riitä AI-laseille
  • Ethernetillä verkon reunalta pilveen
  • Vain yksi asia voi pysäyttää Nvidian

NEW PRODUCTS

  • 20 nanoampeeria riittää nyt magneettikytkimeen
  • Vakaa ajoitus 13 x 13 millin kideoskillaattorilla
  • Jopa 30 ampeeria 99 prosentin hyötysuhteella
  • Bluetooth-moduuli tekee mikro-ohjaimesta turhan
  • Sama virtalähde kelpaa nyt sairaalaan ja kotiin
 
 

Section Tapet