ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
ECF26 infobanner

IN FOCUS

Agenttinen tekoäly tarttuu RTL-verifioinnin tuottavuusongelmaan

Agenttinen tekoäly siirtää RTL-verifioinnin painopistettä yksittäisten työkalujen automatisoinnista koko työnkulun älykkyyteen. Siemens EDA:n tavoitteena on vähentää koordinointiin kuluvaa aikaa ilman, että suunnitteluinsinöörit menettävät kontrollin prosessista.

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

Jun # 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

Puettavat lääkintälaitteet edellyttävät parempia järjestelmäpiirejä

Tietoja
Kirjoittanut Veijo Ojanperä
Julkaistu: 13.10.2025
  • Devices
  • Embedded

ETN - Technical articlePuettavat lääkintälaitteet kasvattavat markkinoitaan nopeasti, kun uudet laitteet mullistavat terveyden seurantaa, lääkehoitoa ja terapiaa. Seuraavan sukupolven ratkaisut kuten vaikkapa jatkuvatoimiset glukoosimittarit asettavat tiukkoja vaatimuksia sulautettujen järjestelmäpiirien (SoC) kehitykselle. Mutta millaisia innovaatioita SoC-suunnittelu edellyttää, jotta puettavista lääkintäsovelluksista saadaan entistä tarkempia, pienempiä, tehokkaampia ja turvallisempia?

Artikkelin kirjoittaja Brian Blum työskentelee tuotemarkkinoinnin päällikkönä Silicon Labsilla.

Global Market Insights arvioi puettavien lääkintälaitteiden markkinoiden kasvavan viime vuoden 120,1 miljardista dollarista 543,9 miljardiin dollariin vuoteen 2034 mennessä. Kasvun veturina toimivat uuden sukupolven reguloidut lääkintälaitteet, joiden tehtävänä on tarjota kriittistä ja tarkkaa dataa diagnostiikkaa ja hoitoa varten. Näihin eivät kuulu sääntelyn ulkopuolella olevat aktiivisuusrannekkeet. Sydämentahdistimet, hengitysmonitorit ja jatkuvatoimiset glukoosimittarit (CGM) ovat tämän kehityksen kärjessä.

Lisääntyvä kiinnostus edistyneitä laitteita kohtaan asettaa valmistajille paineita toimittaa samanaikaisesti entistä tehokkaampia ja käyttäjälle huomaamattomampia ratkaisuja. Uuden sukupolven puettaville lääkintälaitteille asetettuja keskeisiä suunnittelutavoitteita ovat:

  • Parantunut suorituskyky ja tarkkuus: Suuri tarkkuus datankeruussa ja analyysissä.
  • Laaja käytettävyys: Mahdollisuus suorittaa vaativia toimintoja ja analyysejä suoraan laitteella.
  • Pieni koko: Käyttäjäystävällinen muotoilu, joka parantaa potilaan mukavuutta ja laitteen kytkettävyyttä.
  • Hyvä paristonkesto: Pitkä käyttöikä jatkuvassa monitoroinnissa ja pitkä latausväli.
  • Parantunut turvallisuus: Kestävä tietoturva, joka täyttää säädetyt standardit ja turvaa potilaan yksityisyyden.

Näiden tavoitteiden saavuttaminen vaatii innovaatioita useilla osa-alueilla – energiatehokkuudesta prosessinhallintaan ja älykkääseen kotelointiin – jotta seuraavan sukupolven komponentteja voidaan kehittää näihin elämää muuttaviin laitteisiin.

SoC-tuotekehitys jatkuvan glukoosimittauksen tapauksessa

Jatkuvatoimisen glukoosimittauksen kehityspolku havainnollistaa, millaisia vaatimuksia puettavat lääkintälaitteet asettavat SoC-piirien suunnittelulle.

Vuosikymmenten ajan diabetes pidettiin hallinnassa ottamalla säännöllisesti verikoe sormenpäästä. Kannettavien glukoosimittarien käyttöönotto oli merkittävä edistysaskel, vaikka ne tarjosivat tietoa vain yksittäisestä mittaushetkestä.

Nykyiset CGM-laitteet edustavat valtavaa harppausta kehityksessä. Iholle kiinnitetty pieni litteä laite, jossa on ihon alle asetettu mikroanturi, mittaa jatkuvasti verensokeritasoja (kuva 1). Reaaliaikaisen datavirran avulla muodostuu monipuolinen kuva sokeritason vaihtelusta ja trendeistä, mikä auttaa potilasta tekemään korjaavia toimenpiteitä jo ennen oireiden ilmenemistä.

Uusimmat mallit on varustettu mukavuutta lisäävillä ominaisuuksilla, kuten älypuhelinyhteydellä ja potilaskohtaisilla hälytyksillä, jotka parantavat käyttäjäkokemusta ja mahdollistavat terveydentilan laajan seurannan.

Kuva 1. Tyypillinen jatkuvan sokerimittauksen laitteisto (Lähde: Halfpoint Images / Getty).

Pyrkimys potilaan käyttömukavuuden ja hoitovasteen parantamiseen vauhdittaa uuden sukupolven laiteinnovaatioita. Potilaat ja terveydenhuoltoalan toimijat haluavat nyt laitteita, jotka ovat entistä pienempiä, pitkäikäisempiä ja kykenevät tuottamaan monipuolisempaa analytiikkaa. Tämä edellyttää kehittyneitä SoC-ratkaisuja.

SoC-suunnittelun innovaatioita

Seuraavan sukupolven puettavat lääkintäsovellukset vaativat läpimurtoja SoC-suunnittelussa useilla alueilla:

  1. Prosessi- ja muistitekniikan kehitys:
    Laitteistopohjaisen tekoälyn ja koneoppimiskiihdyttimien integrointi mikro-ohjaimiin on yhä tärkeämpää. Yhdessä kasvaneen RAM- ja Flash-muistin kanssa nämä mahdollistavat monimutkaisempien algoritmien ja paikallisen data-analytiikan hyödyntämisen. Tulevaisuuden CGM-laitteet voivat analysoida trendejä, ennakoida sokeritasojen kehitystä ja antaa käyttäjäkohtaisia hälytyksiä – kaikki suoraan laitteessa. Tämä niin sanottu edge-laskenta pienentää viivettä ja vähentää riippuvuutta ulkoisista komponenteista, jolloin laitteista tulee autonomisempia ja responsiivisempia.
  2. Tehokas analogia-digitaalimuunnos:
    Lääkintälaitteissa tarkkuus on kriittistä. SoC-piireihin on jo integroitu 12–14-bittisiä AD-muuntimia, mutta teollisuus siirtyy yhä useammin 16-bittisiin ratkaisuihin. Pelkkien bittimäärien sijaan suunnittelijoiden on tarkasteltava efektiivistä bittimäärää (ENOB), joka kuvaa todellista resoluutiota käytännön olosuhteissa. Mitä suurempi ENOB, sitä luotettavampi anturidata – ja sitä parempi lääketieteellinen päätöksenteko.
  3. Mahdollisimman pieni tehonkulutus:
    Paristonkesto on ratkaisevan tärkeää puettavissa laitteissa. Potilaat haluavat laitteen, jota voi käyttää viikkoja ilman latausta. Suunnittelijat vastaavat tähän haasteeseen esimerkiksi integroimalla jännitettä nostavia DC–DC-muuntimia, jotka mahdollistavat toiminnan laajalla jännitealueella ja useilla paristotyypeillä. Tämä tuo joustavuutta ja mahdollistaa kompaktit, mutta suorituskykyiset ratkaisut.
  4. Edistyksellinen liitettävyys:
    Useimmat puettavat lääkintälaitteet käyttävät pienienergistä Bluetooth-yhteyttä (Bluetooth LE). Ihmiskeho kuitenkin heikentää radiosignaaleja imeytymisen ja heijastuksen vuoksi. Tämän vuoksi SoC-valmistajat ovat keskittyneet radioherkkyyden parantamiseen: mitä herkempi radio, sitä vähemmän tehoa tarvitaan, mikä pidentää pariston käyttöikää ja varmistaa luotettavan yhteyden esimerkiksi älypuhelimeen.
  5. Koteloinnin kutistaminen:
    Pienikokoisuus on ratkaisevaa puettavissa sovelluksissa. Uudet pakkaustekniikat, kuten wafer-level chip-scale packaging (WLCSP), pienentävät piirien vaatimaa tilaa tinkimättä suorituskyvystä tai energiatehokkuudesta. Tämä mahdollistaa entistä huomaamattomampien ja käyttäjäystävällisempien laitteiden kehittämisen.

Kuva 2. Langaton SoC-tuoteperhe EFR32BG29 on Silicon Labsin ratkaisu kehittyneisiin puettaviin lääkintäsovelluksiin (Lähde: Silicon Labs).

Integroidun terveystekniikan tulevaisuus

Sulautettujen SoC-ratkaisujen innovaatiot ovat avainasemassa uuden sukupolven puettavien lääkintälaitteiden kehityksessä. Ne tekevät laitteista entistä suorituskykyisempiä ja muuttavat perusteellisesti tapaa, jolla potilaat hallitsevat terveyttään.

Pidemmällä aikavälillä nämä edistysaskeleet voivat johtaa useiden laitteiden toimintojen yhdistymiseen. Esimerkiksi jatkuvatoiminen glukoosimittari ja insuliinipumppu toimivat nykyisin erillään, mutta tulevaisuudessa ne saattavat olla integroituna samalle piirille, muodostaen suljetun ja älykkään järjestelmän diabeteksen hallintaan.

Tämä dynaaminen markkina murtaa raja-aitoja puolijohdesuunnittelussa. Seuraavan sukupolven puettavat lääkintälaitteet eivät enää pelkästään seuraa terveydentilaa – ne tarjoavat potilaille ja kliinikoille näkemyksiä ja mukavuutta tasolla, joka oli aiemmin mahdollista vain tieteisfiktiossa.

Tämän kehityksen mahdollistaa pienikokoinen, mutta tehokas sulautettu järjestelmäpiiri.

 

MORE NEWS

Windows 10 sai vuoden jatkoajan

Windows 10 virallinen tuki päättyi 14. lokakuuta 2025, mutta miljoonille vanhoille pc-koneille annettiin vielä lisäaikaa. Microsoftin kuluttajille suunnattu Extended Security Updates eli ESU-ohjelma tarjoaa Windows 10 -laitteille kriittiset ja tärkeät tietoturvapäivitykset 12. lokakuuta 2027 asti.

Jo lähes puolet uusista puhelimista tukee generatiivista tekoälyä

Generatiivinen tekoäly on nousemassa nopeasti älypuhelimien perusominaisuudeksi. Counterpoint Researchin tuoreen ennusteen mukaan GenAI-kykyisten älypuhelimien osuus maailman toimituksista kasvaa tänä vuonna 45 prosenttiin. Vuonna 2025 osuus oli 36 prosenttia, ja vuonna 2027 sen arvioidaan nousevan jo 52 prosenttiin.

Halpa koodi oli vain välivaihe

Tekoäly lupasi tehdä ohjelmistokehityksestä halvempaa. Nyt koodia syntyy enemmän kuin koskaan, mutta Gartner varoittaa toisesta suunnasta. Kun koodin generoimisen arvo lähestyy nollaa, todellinen kustannus siirtyy tokeneihin, katselmointiin ja vastuun kantamiseen.

Analoginen signaali on sähköauton invertterin heikko lenkki

Sähköauton virranmittauksessa Hall-anturi ei ole katoamassa mihinkään. Sen sijaan ongelmaksi on nousemassa se, miten anturin mittaustieto viedään mikro-ohjaimelle sähköisesti vaikeassa ympäristössä. Melexiksen uusi MLX91229 tuo tähän ratkaisuksi digitaalisen sigma-delta-lähdön.

Nyt se tapahtui – nanometrin raja murtui mikropiirissä

IBM sanoo kehittäneensä maailman ensimmäisen alle yhden nanometrin piiriteknologian. Kyse ei ole pelkästä viivaleveyden pienentämisestä, vaan uudesta nanostack-arkkitehtuurista, jossa nanosheet-transistoreita pinotaan kolmiulotteisesti päällekkäin.

Muistien hinta näkyy nyt myös Samsungin kansansuosikissa

Samsungin uusi Galaxy A27 5G kertoo hyvin, mihin älypuhelinmarkkina on liikkumassa. Keskiluokan puhelimessa uudistukset ovat maltillisia, mutta hinta nousee nopeasti, jos käyttäjä haluaa enemmän tallennustilaa. Suomessa Galaxy A27 5G 128 gigatavun version suositushinta on 349 euroa, mutta 256 gigatavun mallista pyydetään jo 449 euroa.

RedCap eli kevyt 5G joutuu raskaaseen testiin

5G RedCapin on määrä tuoda viidennen sukupolven yhteydet aiempaa kevyempiin, edullisempiin ja vähemmän virtaa kuluttaviin laitteisiin. Käytännön laitekehityksessä tämä ei kuitenkaan tee testauksesta yksinkertaista. Anritsu on päivittänyt SmartStudio NR- ja SmartStudio NR IP Performance -ohjelmistonsa tukemaan RedCap-laitteiden sovellustason suorituskykytestausta.

Qt vie näyttävät käyttöliittymät mikro-ohjaimiin

Suomalainen Qt Group laajentaa asemaansa sulautettujen käyttöliittymien markkinassa. Yhtiö aloittaa yhteistyön puolijohdevalmistaja GigaDevicen kanssa, jotta Qt for MCUs -kehitysympäristö saadaan optimoitua GigaDevicen GD32H7-mikro-ohjainalustalle.

NXP vie ADAS-laskennan tutkapiirille

Autojen kuljettajaa avustavat järjestelmät eivät voi enää jäädä vain kalliimpien mallien varusteiksi. NXP:n uusi SAF8444-tutkajärjestelmäpiiri pyrkii tuomaan L2- ja L2+-tason ADAS-toimintoja myös edullisempiin automalleihin siirtämällä osan laskennasta suoraan tutka-anturiin.

AI-palvelimissa kellotus nousee uuteen rooliin

Tekoälypalvelimissa, GPU-alustoissa ja SmartNIC-verkkokorteissa suorituskyky ei synny enää yhdestä prosessorista. Järjestelmät rakentuvat useista eri piireistä, kuten CPU, GPU, FPGA-piireistä, ASICeista ja ohjainpiireistä. Tämä tekee myös kellotuksesta aiempaa kriittisempää.

OpenAI suunnitteli oman LLM-kiihdyttimen Broadcomin kanssa

OpenAI on ottanut uuden askeleen kohti täyttä tekoälypinoa. Broadcomin kanssa kehitetty Jalapeno ei ole yleiskäyttöinen prosessori, vaan suurten kielimallien inferenssiin optimoitu ASIC-kiihdytin, jolla OpenAI hakee parempaa energiatehokkuutta, pienempää viivettä ja vähemmän riippuvuutta ulkopuolisista tekoälykiihdyttimistä.

Suomen dataverkon pullonkaula on nyt kuitu

Suomen runkoverkot on pitkälti rakennettu aikakaudella, jolloin tekoälyn, datakeskusten ja digitaalisen teollisuuden kapasiteettitarpeita ei vielä tunnettu. Lounean uuden FBBV-hankkeen mukaan ongelma ei ole enää niinkään 400G- tai 800G-siirtotekniikassa, vaan fyysisessä kuidussa ja reittien vähyydessä.

Donut Lab kehuu akkuaan täysin räätälöitäväksi

Donut Lab jatkoi tänään I Donut Believe -videosarjaansa. Odotetut yksityiskohdat esimerkiksi kennon energiatiheydestä jäivät edelleen hämärän peittoon. Tällä kertaa yhtiö esitteli solid state -akkutekniikansa räätälöitävyyttä. Donut Labin mukaan samaa akkukemiaa voidaan sovittaa hyvin erilaisiin sovelluksiin ja muotoihin.

GaN-sotaa kolmella rintamalla

Infineonin ja kiinalaisen Innosciencen välinen GaN-kiista on saanut uuden käänteen. Vielä keväällä asetelma näytti Infineonin kannalta selvältä, kun USA kauppakomissio määräsi Innosciencen tuotteille tuonti- ja myyntikiellon. Nyt Innoscience kertoo saaneensa omia voittojaan sekä Kiinassa että Saksassa.

ST tuo kvanttitason suojauksen älypuhelimiin

STMicroelectronics on esitellyt uuden ST54M-turvasirun, joka on tarkoitettu älypuhelimiin, puettaviin laitteisiin ja muihin henkilökohtaisiin elektroniikkalaitteisiin. Sirun tehtävä on suojata maksamista, digitaalista henkilöllisyyttä, eSIM-yhteyksiä ja muita arjen mobiilipalveluja myös tulevien kvanttitietokoneiden uhkia vastaan.

LUMI on yhä Pohjolan ylivoimaisesti nopein supertietokone

Suomen LUMI on pudonnut maailman nopeimpien supertietokoneiden listalla sijalle 11. Samalla Kajaanissa toimiva kone on Euroopan viidenneksi tehokkain supertietokone ja edelleen ylivoimaisesti Pohjoismaiden nopein järjestelmä.

Kiinalainen LineShine on maailman nopein supertietokone

Kiina on noussut takaisin supertietokoneiden maailmanlistan kärkeen. Shenzhenissä toimiva LineShine ohitti Yhdysvaltain El Capitanin ja nousi kesäkuun TOP500-listauksen ykköseksi.

Kiinalaisessa USB-pikalaturissa sähköiskun vaara

Turvallisuus- ja kemikaalivirasto Tukes on määrännyt markkinoilta poistettavaksi Sunrsonin 35 watin USB-C-pikalaturin. Kyse on ELED 35 W USB-C Pikalaturi 35W / Mini PD Power charger 35W -nimellä myydystä tuotteesta, jonka mallimerkintä on KKY35P941.

5 voltin ohjauksia ei haluta suunnitella uusiksi

Toshiban uudet M4H-mikro-ohjaimet vastaavat varsin arkiseen mutta tärkeään tarpeeseen. Vanhoja 5 voltin ohjausjärjestelmiä halutaan päivittää tehokkaammiksi ilman, että koko laitearkkitehtuuri rakennetaan uudelleen.

Check Point tuo OpenAI:n kybermallit tietoturvatuotteisiinsa

Check Point alkaa tuoda OpenAI:n edistyneitä kybermalleja osaksi omia tietoturvaratkaisujaan. Yhtiön mukaan kyse on rajatusta ja valvotusta tekoälykäytöstä, jolla pyritään vahvistamaan uhkien ehkäisyä, nopeuttamaan korjaavia toimia ja tukemaan tietoturvatiimien päivittäistä työtä.

Jun  # puffbox mobox till square
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Tekoäly tuo jakeluun lisää älykkyyttä

ETN - Technical articleTekoäly on jo selkeästi ohittanut kokeiluvaiheen. Avnet Insights 2026 -selvityksen mukaan tekoäly on monilla elektroniikan aloilla jo mukana käytössä olevissa tuotteissa, ja sen soveltaminen yleistyy nopeasti kaikkialla EMEA-alueella.

Lue lisää...

OPINION

Halpa koodi oli vain välivaihe

Tekoäly lupasi tehdä ohjelmistokehityksestä halvempaa. Nyt koodia syntyy enemmän kuin koskaan, mutta Gartner varoittaa toisesta suunnasta. Kun koodin generoimisen arvo lähestyy nollaa, todellinen kustannus siirtyy tokeneihin, katselmointiin ja vastuun kantamiseen.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • Windows 10 sai vuoden jatkoajan
  • Jo lähes puolet uusista puhelimista tukee generatiivista tekoälyä
  • Halpa koodi oli vain välivaihe
  • Analoginen signaali on sähköauton invertterin heikko lenkki
  • Nyt se tapahtui – nanometrin raja murtui mikropiirissä

NEW PRODUCTS

  • Bluetooth haastaa UWB:n etäisyysmittauksessa
  • 6 watin DC/DC-muunnin mahtuu tuuman koteloon
  • Lisäkortilla 10 megabitin 4G-yhteys IoT-laitteisiin
  • Yksi anturi korvaa neljä mikrokytkintä autossa
  • Murata kutisti 100 voltin autokondensaattorin 0805-kokoon
 
 

Section Tapet