ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
ETNdigi-superbanner
2026  # megabox

IN FOCUS

3D-piirit pakottavat suunnittelun huomioimaan lämmön, tehon ja mekaniikan

3D-IC-arkkitehtuureihin siirtyville suunnittelutiimeille suorituskyvyn ja luotettavuuden jatkuva parantaminen tuo mukanaan tuttuja mutta yhä monimutkaisempia haasteita: miten hallitaan tehonkulutusta, poistetaan lämpöä ja otetaan huomioon erilaisten fysikaalisten ilmiöiden monimutkainen vuorovaikutus pinotuissa rakenteissa?

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

ETN

Sep # 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

Operaattori tuo parhaan Wi-Fin Suomeen

Suomeen laajentunut ruotsalaisoperaattori Bahnhof on päässyt testaamaan ensimmäisten joukossa tulevaa Wi-Fi 8 -tekniikkaa. Esisarjalaitteilla tehdyssä testissä Wi-Fi 8 oli haastavissa olosuhteissa keskimäärin 54 prosenttia Wi-Fi 7:ää nopeampi. Ensimmäisiä Wi-Fi 8 -reitittimiä odotetaan markkinoille ensi vuoden alussa.

Unohda datalehdet! Kerro tekoälylle, mitä haluat suunnitella

Elektroniikkasuunnittelu on saamassa uuden lähtöpisteen. NXP:n verkkosivuilla suunnittelija voi nyt kertoa tekoälylle, millaisen laitteen haluaa rakentaa. Celusin tekniikka ehdottaa sen perusteella järjestelmäarkkitehtuurin ja sopivat NXP-komponentit ja vie suunnitelman aina kytkentäkaavioon asti.

Erillisverkot valjastaa 5G-verkon droonien havaitsemiseen

Erillisverkot on testannut Helsingissä tekniikkaa, jolla luvattomia drooneja voidaan havaita, paikantaa ja seurata 5G-verkon avulla. Vuosaaren satamassa tehdyssä kokeessa droonin ei tarvitse olla yhteydessä verkkoon tai lähettää omaa radiosignaaliaan tullakseen havaituksi.

Yhdelle palvelimelle jo 12 teratavua DDR5-muistia

Micron on esitellyt uuden 512 gigatavun DDR5 RDIMM -muistimoduulin, jonka avulla kaksikantaiseen palvelimeen voidaan asentaa jopa 12 teratavua keskusmuistia. Uutuus yltää jopa 9 200 MT/s:n siirtonopeuteen.

Tämä kamera näkee 96 väriä

Belgialainen mikroelektroniikan tutkimuslaitos imec on saanut uuden 96-kaistaisen hyperspektrianturinsa kaupalliseen tuotantovaiheeseen. Suoraan CMOS-kennolle integroidut spektrisuodattimet mahdollistavat hyperspektrikuvauksen tavallisen RGB-kameran kokoisella laitteella.

Puheluun ei tarvitse enää vastata

Suomalainen ei tunnetusti mielellään puhu, eikä kohta tarvitse puhua enää puhelimessakaan. Elisa, Nokia ja Scailarc esittelivät Helsingissä uuden tekniikan, jossa puhelun syyn näkee jo ennen vastaamista ja asian voi jopa hoitaa puhumatta sanaakaan.

Pendulum mittaa tehon ja taajuuden 27 gigahertsiin

Pendulum Instruments on tuonut markkinoille PFA-127-analysaattorin, joka yhdistää mikroaaltosignaalien tehon ja taajuuden mittauksen samaan laitteeseen. Pulssitetuilla RF-signaaleilla laite mittaa rinnakkain myös pulssin leveyden ja toistovälin.

Spansion-nimi tekee paluun flash-markkinoille

Taiwanilainen Winbond ostaa Infineonin NOR Flash- ja F-RAM-liiketoiminnan 1,12 miljardilla dollarilla. Kaupan toteuduttua liiketoiminta saa nimekseen Spansion. Alalla pidempään toimineet muistavat nimen hyvin, sillä sen juuret ulottuvat AMD:n ja Fujitsun flash-muisteihin yli kahden vuosikymmenen taakse.

Lattice toi tekoälyn FPGA-suunnitteluun

Lattice Semiconductor tuo tekoälyn avuksi FPGA-piirien suunnitteluun. Uusi ilmainen Lattice Prompt -työkalu antaa suunnittelijan kuvata haluamansa toiminnon luonnollisella kielellä ja vie tehtävän aina käännökseen, simulointiin ja validointiin asti.

Näin verkon suorituskykyä mitataan ilman mittalaitteita

ETN - Technical articleAnritsu tuo verkon suorituskyvyn mittauksen paikkoihin, joihin fyysisiä testilaitteita on hankala viedä. Virtual Network Master -ratkaisun ohjelmistopohjaisilla testipisteillä voidaan mitata datakeskus-, pilvi-, 5G- ja edge-yhteyksien välityskykyä, latenssia, viivevaihtelua ja kehyshäviöitä.

Rikolliset myyvät pääsyä kaupallisiin kielimalleihin

Varastetuista tekoälypalvelujen käyttöoikeuksista on syntynyt oma rikollinen markkinansa. Check Point Researchin mukaan kaupan on pääsyä kaupallisiin kielimalleihin, niiden turvarajojen kiertämistä sekä rajoittamattomia malleja haittaohjelmien ja haavoittuvuuksien hyödyntämisratkaisujen kehittämiseen.

Kvanttiturvallista ohjausta FPGA-piirillä

Lattice Semiconductor tuo markkinoille Mach-N2-FPGA-perheen järjestelmien ohjaukseen ja suojaukseen. Piireihin yhdistyvät integroitu flash-muisti, laitteistopohjainen Root of Trust ja CNSA 2.0 -vaatimusten mukainen post-kvanttisalaus.

Pitääkö kvanttitekniikkaa pelätä?

Pitääkö kvanttiteknologiaa pelätä samalla tavalla kuin tekoälyä tai autonomisia järjestelmiä? Kysymys nousi esiin keskiviikkona Espoossa Nordeep-tapahtuman tulevaisuuden laskentaa käsitelleessä paneelissa. Vastaus oli varsin yksimielinen. Kvanttiteknologiaa ei tarvitse pelätä.

PX5 on nopein RTOS

PX5 RTOS nousi nopeimmaksi reaaliaikakäyttöjärjestelmäksi Beningo Embedded Groupin vuoden 2026 suorituskykyvertailussa. PX5 voitti kaikki seitsemän varsinaista suorituskykytestiä, kun käyttöjärjestelmät käännettiin raportin päävertailussa samalla GCC:n -Ofast-optimoinnilla.

Tarkka etäisyysmittaus tulee halpoihin Bluetooth-tageihin

Bluetoothin uusi tarkka etäisyysmittaus on tulossa myös pieniin ja edullisiin IoT-laitteisiin. Nordic Semiconductorin uusi nRF54LC10A tuo Bluetooth Channel Sounding -tekniikan erityisesti tageihin, seurantalaitteisiin ja yksinkertaisiin älykotisensoreihin.

Rakettitiede ostaa Sysartin: lähes 90 kehittäjän joukko pystyy isompiin hankkeisiin

– Nyt pystymme yksinkertaisesti tekemään isompia asioita, kun on enemmän tekijöitä, Rakettitieteen toimitusjohtaja Juha Huttunen kiteyttää yhtiön historian ensimmäisen yrityskaupan.

Fujitsu avasi kvanttisovellusten kehitysalustan kaikille

Fujitsu on julkaissut avoimena lähdekoodina kvanttisovellusten kehittämiseen tarkoitetun OpenQARP-ohjelmistonsa. Paketti tarjoaa yli sata ohjelmistokomponenttia, joiden avulla kvanttialgoritmeja voidaan rakentaa valmiista osista sen sijaan, että toteutus pitäisi ohjelmoida alusta lähtien.

Klinkmann vie data-analytiikan Liettuan kantaverkkoon

Suomalainen Klinkmann toimittaa data- ja analytiikkaratkaisun Liettuan kantaverkkoyhtiö Litgridille. Ratkaisulla kerätään, visualisoidaan ja analysoidaan sähköverkon operatiivista dataa, jotta verkon tilannekuvaa ja päätöksentekoa voidaan parantaa.

Kuinka kaukaa data ehtii millisekunnissa?

Pilvipalvelu voi tuntua paikalta, jolla ei ole fyysistä sijaintia. Reaaliaikaisissa sovelluksissa maantiede tulee kuitenkin nopeasti vastaan. Jos järjestelmän pitää reagoida millisekunnissa, palvelun pitäisi internetin verkko-operaattori DE-CIX:n laskelman mukaan sijaita alle 80 kilometrin päässä käyttäjästä.

Akku voi tehdä rahaa monella tavalla

Akkuvarastoa ei tarvitse käyttää vain sähkön varastoimiseen halvalla ja purkamiseen kalliilla. Saksalaisen Furon ohjelmisto optimoi reaaliajassa useita käyttötapoja ja valitsee jatkuvasti, missä akun kapasiteetista saadaan paras taloudellinen hyöty.

Sep # puffbox mobox till tme native
2026  # mobox för megabox
Sep  # puffbox mobox till square
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Näin verkon suorituskykyä mitataan ilman mittalaitteita

ETN - Technical articleAnritsu tuo verkon suorituskyvyn mittauksen paikkoihin, joihin fyysisiä testilaitteita on hankala viedä. Virtual Network Master -ratkaisun ohjelmistopohjaisilla testipisteillä voidaan mitata datakeskus-, pilvi-, 5G- ja edge-yhteyksien välityskykyä, latenssia, viivevaihtelua ja kehyshäviöitä.

Lue lisää...

OPINION

Googlen jätti-investointi: aika on kypsä uudelle ydinvoimalle

Googlen 13 miljardin euron investointi Suomeen on valtava uutinen. Vielä suurempi uutinen saattaa kuitenkin olla se, mitä investointi kertoo Suomen sähköntarpeesta. Tekoäly tarvitsee sähköä. Paljon sähköä, tasaisesti ja ympäri vuorokauden.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • Operaattori tuo parhaan Wi-Fin Suomeen
  • Unohda datalehdet! Kerro tekoälylle, mitä haluat suunnitella
  • Erillisverkot valjastaa 5G-verkon droonien havaitsemiseen
  • Yhdelle palvelimelle jo 12 teratavua DDR5-muistia
  • Tämä kamera näkee 96 väriä

NEW PRODUCTS

  • 140 watin USB-C-laturi yltää 96 prosentin hyötysuhteeseen
  • ST vähentää komponentteja kilowattiluokan teholähteistä
  • 80 wattia irti tulitikkuaskin kokoisesta teholähteestä
  • Uusi piiri tasapainottaa litiumkennot nopeammin
  • Mediatekin uusin tuo kielimallit kodinkoneisiin
 
 

Section Tapet