能量收集如何为医疗可穿戴设备带来新的可能性

医疗机构和医院将连接的物联网设备用于各种用例，包括为患者提供可穿戴医疗设备，作为从任何地方监控他们的简单方法。

物联网改变了医疗保健行业。医疗机构和医院将连接的物联网设备用于各种用例，包括为患者提供可穿戴医疗设备，作为从任何地方监控其生命体征的简单方法。此外， 连接的信标可用于跟踪患者在设施中的下落， 大型校园的一个重要功能。鉴于医疗保健行业面临人员短缺，这些类型的解决方案特别有用。

虽然医疗保健技术的进步令人兴奋，但在医疗应用中使用电池供电的连接设备仍然存在许多挑战。更换电池的成本会迅速增加，当电池被不当丢弃时，有害物质可能会渗入环境。幸运的是，在过去几年中，有一些新技术有助于显着延长医疗保健可穿戴设备的电池寿命，甚至使一些医疗设备能够在没有任何电池的情况下运行。

连接设备延长电池寿命的一种方法是使用支持最新蓝牙 5.0 标准的低功耗无线电实现。蓝牙 5.0 的实施可以通过将连接的设备的功耗降低 5 - 10 倍来帮助延长所连接设备的电池寿命。这使设备能够更有效地运行。此外，受控能量收集可用于显著延长物联网应用的电池寿命。能量收集是从外部来源（例如射频、光伏、热能和运动）捕获和存储少量能量的过程。然后将该能量转换为电能，以代替或作为电池电源的补充。

通过结合电路级和系统级创新，可以将功耗降低到如此低的水平，从而使能量收集成为真正可行的电源。这种类型的能量收集技术设计用于在低占空比应用中以微瓦级有功功率和微瓦级平均功率运行。从环境中收集的能量可以为电池提供规则的涓涓细流，以便设备可以在两次充电之间运行更长时间，从而实现永久的电池寿命，从而使电池在设备的整个生命周期内持续使用。更令人兴奋的是，一些应用可以完全依靠从环境中收集的环境能量运行，并且不需要任何电池即可运行。

具有能量收集功能的可穿戴设备是非关键患者监测的理想选择，例如徽章或腕带，这些腕带包含传感器以捕获有关人的生命体征数据，以便通过蓝牙共享。在某些情况下，甚至可以将患者送回家，并携带监测设备，以帮助医护人员继续跟踪他们的生命体征。住院后的头几天可能至关重要，因为患者将过渡到在家中或其他类型的护理机构中的生活。

可穿戴医疗设备的另一个有趣用例是连续血糖监测，这是一种跟踪食物和运动对血糖水平的实时影响的方法。要使用连续血糖监测仪（CGM），需要在皮肤下插入一个传感器，该传感器日夜连续测量葡萄糖读数。无线发射器通过蓝牙连接到传感器，并将葡萄糖水平发送到显示设备，显示设备向用户显示其血糖水平，并在这些水平过低或过高时提醒患者。传统CGM应用面临的挑战是发射器、泵和充电器电池需要定期充电，因为它们一直在使用。

这个问题可以通过使用受控能量收集技术来解决，以实现永久的电池寿命。这意味着使用能量收集的CGM在设备的使用寿命内不需要充电，也不需要更换电池。具有永久电池寿命的CGM可以帮助患者放心，因为他们不必担心他们的设备电池电量不足，从而错过了重要的健康信息。此外，支持蓝牙 5.0 的设备可以实现远程监控的可能性。蓝牙 5.0 可以将连接设备的覆盖范围增加四倍于前几代蓝牙的范围，使医生能够通过浏览器或智能手机应用程序从更远的距离监控患者。

通过延长医疗可穿戴设备的电池寿命，患者和从业者都可以更有效地使用这些重要的连接应用程序，而不必担心由于电池没电而丢失关键信息。此外，延长电池寿命可降低电池维护成本，并有助于减少沿途的环境浪费。

审核编辑：郭婷