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

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

Tekoäly vetää, älypuhelimet ja PC:t laahaavat

Tekoälydatakeskusten rakentaminen näkyy nyt suoraan puolijohdeteollisuuden perustassa eli piikiekoissa. Alan järjestö SEMI kertoo, että maailmanlaajuiset piikiekkotoimitukset kasvoivat vuoden ensimmäisellä neljänneksellä 13,1 prosenttia vuoden takaisesta.

Agenttinen tekoäly hyökkää nyt legacy-järjestelmien kimppuun

- 70 prosenttia IT-budjeteista kuluu legacy-järjestelmien ylläpitämiseen ja niiden modernisointi on vaikea ja aikaa vievä prosessi. Onneksi AWS:n AI-agentit tuovat helpotusta tähän, sanoi AWS:n Pohjois-Euroopan teknologiajohtaja Martin Elwin eilen AWS Summitissa Tukholmassa.

Uusien AI-prosessorien verifiointi vaatii paljon enemmän laskentatehoa

Agenttiseen tekoälyyn suunnattujen datakeskusprosessorien monimutkaisuus on kasvanut pisteeseen, jossa niiden verifiointi ei enää onnistu perinteisillä EDA-työkaluilla. Tämä käy ilmi Arm:n ja Siemensin yhteistyöstä uuden Arm AGI -prosessorin kehityksessä.

Salaus ja determinismi suoraan Ethernet-sirulle

Microchip on julkistanut uuden sukupolven yhden parikaapelin Ethernet-piirit, jotka tuovat kyberturvan, deterministisen tiedonsiirron ja toiminnallisen turvallisuuden FuSa-ominaisuudet suoraan Ethernetin fyysiseen kerrokseen. LAN878x- ja LAN888x-perheet on suunnattu erityisesti ohjelmistomääriteltyihin autoihin sekä teollisuuden kriittisiin verkkoihin.

Agentti tappaa koodarin

- Jos olemme rehellisiä, emme oikeastaan tiedä mihin olemme menossa. Näin arvioi AWS:n Euroopan pohjoisen alueen asiakasratkaisujen johtaja Peer Jakobsen esitellessään AWS Summitissa Tukhomassa Kiroa, AI-agenttia jota AWS:n omat kehittäjät jo käyttävät päivittäin. Jakobsenin mukaan ohjelmistokehityksen suurin muutos ei enää ole koodin kirjoittamisen nopeutuminen, vaan se, että itse koodin arvo alkaa lähestyä nollaa.

Testi osoitti: Rust voi jo korvata C:n laiteohjelmistoissa

Rust-ohjelmointikieltä on vuosia markkinoitu turvallisempana vaihtoehtona C:lle ja C++:lle. Nyt tuore tutkimus antaa väitteelle poikkeuksellisen vahvan teknisen näytön myös kaikkein pienimmissä sulautetuissa järjestelmissä.

Android-puhelimesi voidaan murtaa ilman klikkausta

Google on julkaissut toukokuun Android-tietoturvapäivityksen poikkeuksellisen vakavan haavoittuvuuden vuoksi. Kyseessä on kriittinen zero-click-aukko, jonka hyväksikäyttö ei vaadi käyttäjältä mitään toimia. Hyökkääjän riittää olevan samassa lähiverkossa kohdelaitteen kanssa.

Entä jos kännykän akun jännite nostetaan yli 4,5 volttiin – mitä siitä seuraa?

Nykyisten älypuhelimien akkujen nimellisjännite on 3,6-3,85 volttia. Entä jos jännitettä nostettaisiin yli 4,5 voltin, mitä sitten tapahtuisi? Ainakin enemmän energiaa samaan tilaan, mutta enemmän ongelmia, ellei kemiaa saada hallintaan.

Shadow AI leviää yritysverkoissa

Työntekijät käyttävät tekoälyä jo nyt yritysten sisällä tavalla, jota IT-osastot eivät enää pysty täysin hallitsemaan. Ilmiölle on syntynyt oma terminsä: shadow AI. Nyt Zyxel Networks yrittää tuoda tilanteeseen kontrollia uudella GenAI Protection -ratkaisullaan.

Oikea data ei kerro kaikkea

Japanilainen TDK haluaa nopeuttaa edge-tekoälyn kehitystä uudella SensorStage-ohjelmistollaan, jonka ydinajatus on poikkeuksellinen. Pelkkä oikeasta maailmasta kerätty sensoridata ei enää riitä tekoälymallien kouluttamiseen. Siksi dataa pitää generoida.

Salasana ei enää riitä, niistä on aika luopua

Yritykset siirtyvät vauhdilla kohti passkey- ja biometrisiä ratkaisuja, joissa kirjautuminen perustuu laitteen kryptografiaan, sormenjälkeen tai kasvojentunnistukseen. Taustalla on se, että varastetut tunnukset ovat edelleen yksi yleisimmistä tietomurtojen lähtöpisteistä.

Arrow siirtää kehitysalustojen testauksen selaimeen

Arrow Electronics on tuonut tarjolle selainpohjaisen palvelun, jonka kautta kehittäjät voivat käyttää fyysisiä evaluaatiolevyjä ja ohjelmointiympäristöjä etänä. Tavoitteena on poistaa kehityksen alkuvaiheesta toimitusviiveitä, laitteistojen saatavuusongelmia ja raskaita asennusprosesseja.

Älä tee näitä virheitä CRA:n kanssa

EU:n kyberturvallisuus ei ole enää yksittäinen ominaisuus vaan koko tuotteen käyttövarmuuden perusta. Tätä linjaa vahvistaa Cyber Resilience Act, jonka tavoitteena on nostaa kaikkien digitaalisten tuotteiden tietoturvan perustaso. Saksalaisen moduulivalmistaja congatecin analyysin mukaan suurin riski ei kuitenkaan ole itse sääntely, vaan se, miten yritykset tulkitsevat sitä väärin.

Euroopan mobiiliverkot hyytyvät iltaisin – 5G ei pelasta ruuhkalta

Euroopan mobiiliverkkojen todellinen suorituskyky ei näy keskiarvoissa, vaan iltahuipussa. Ooklan analyysin mukaan verkot hidastuvat kautta mantereen selvästi kello 19–21, kun samat radioresurssit jaetaan yhtä aikaa miljoonille käyttäjille. Nopeudet voivat romahtaa rajusti ja viive kasvaa niin paljon, että käyttökokemus muuttuu olennaisesti.

Käytätkö Edge-selainta? Ei ehkä kannattaisi

Microsoftin Edge-selain on joutunut rajun tietoturvakritiikin kohteeksi, kun norjalainen tietoturvatutkija Tom Jøran Sønstebyseter Rønning paljasti selaimen säilyttävän tallennetut salasanat selväkielisinä RAM-muistissa. Käytännössä tämä tarkoittaa, että järjestelmään päässyt hyökkääjä voi lukea käyttäjän tallennetut tunnukset suoraan muistista.

Suuret muistitalot hylkäsivät vanhat NAND-piirit

Pienikapasiteettisten NAND-muistien tarjonta kiristyy nopeasti, kun suuret valmistajat siirtävät kapasiteettiaan korkeamman katteen tuotteisiin. Taiwanilainen Macronix International hyötyy tilanteesta poikkeuksellisen voimakkaasti, mikä näkyy sekä myynnin että katteiden rajuna kasvuna.

Unikie: tekoäly nopeuttaa softakehitystä viikoista tunteihin

Teknologiayhtiö Unikie kertoo tuovansa agenttipohjaisen tekoälyn osaksi sulautettujen ohjelmistojen kehitystä tavalla, joka voi lyhentää kehitysaikoja viikoista tunteihin. Yhtiö esitteli uuden UnikieMind-lähestymistapansa, jossa suuret kielimallit integroidaan koko ohjelmistokehityksen elinkaareen aina suunnittelusta testaukseen ja ylläpitoon.

Kaupunkien nettinopeuksista voi maaseudulla vain haaveilla

Traficomin uusi laajakaistaluokitus kertoo, että Suomen verkkoyhteydet ovat parantuneet nopeasti erityisesti kaupungeissa. Samalla vertailu paljastaa, että harvaan asutuilla alueilla jäädään edelleen kauas kasvukeskusten kuitu- ja 5G-tasosta.

Trumpin hallinto jatkaa kovia leikkauksia tieteeseen

National Science Foundation ajautuu yhä syvempään kriisiin Yhdysvalloissa. Presidentti Donald Trump on käytännössä purkanut maan tärkeimmän perustutkimuksen rahoittajan toimintamallia samaan aikaan, kun Valkoinen talo ajaa yli 50 prosentin leikkauksia NSF:n budjettiin.

E-paper haastaa TFT:n ulkonäytöissä

Saksalainen DATA MODUL tuo markkinoille 13,3 tuuman e-paper-näytöt, joissa on integroitu etuvalaistus. Ratkaisu poistaa yhden e-paperin keskeisistä rajoitteista ja vie teknologian suoraan kilpailemaan perinteisten TFT-infonäyttöjen kanssa ulkokäytössä.

ETNdigi - Watch GT Runner 2
May  # puffbox mobox till square
v19 v20 18/5 # puffbox mobox till tme native
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Panther Lake tuo PC-tehon verkon reunalle

Intel Core Ultra Series 3 tuo markkinoille Panther Lake -alustan, joka perustuu yhtiön uuteen 18A-prosessiin. CPU-, GPU- ja NPU-kiihdytyksen yhdistävä arkkitehtuuri tähtää korkean suorituskyvyn AI-PC:ihin ja teollisiin edge-järjestelmiin. Teksti perustuu Rutronikin artikkeliin uusimmassa ETNdigi-lehdessä.

Lue lisää...

OPINION

Salasana ei enää riitä, niistä on aika luopua

Yritykset siirtyvät vauhdilla kohti passkey- ja biometrisiä ratkaisuja, joissa kirjautuminen perustuu laitteen kryptografiaan, sormenjälkeen tai kasvojentunnistukseen. Taustalla on se, että varastetut tunnukset ovat edelleen yksi yleisimmistä tietomurtojen lähtöpisteistä.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • Tekoäly vetää, älypuhelimet ja PC:t laahaavat
  • Agenttinen tekoäly hyökkää nyt legacy-järjestelmien kimppuun
  • Uusien AI-prosessorien verifiointi vaatii paljon enemmän laskentatehoa
  • Salaus ja determinismi suoraan Ethernet-sirulle
  • Agentti tappaa koodarin

NEW PRODUCTS

  • Bluetooth-moduuli tekee mikro-ohjaimesta turhan
  • Sama virtalähde kelpaa nyt sairaalaan ja kotiin
  • Vesitiivis USB-C piirikortille ilman lisäkokoonpanoa
  • Kolmivaiheinen tuuletinohjaus ilman koodia
  • AES ei vielä tee muistitikusta turvallista
 
 

Section Tapet