摘要：  着医疗设备走入家庭，医疗电子也开始有了转变，便宜、小型化的个人医疗设备正改变医疗电子产业。根据Gartner研究指出，可携式医疗设备如血糖计、血压计、心率监测器等，是医疗设备市场当中成长最快的部分。而这些消费型可携式医疗设备除了对于价格极为敏感之外，在可靠性、准确性、低功耗、小尺寸、稳定电压等要求更为严格。

关键字：  医疗电子，可携式医疗设备，MCU

随着医疗设备走入家庭，医疗电子也开始有了转变，便宜、小型化的个人医疗设备正改变医疗电子产业。根据Gartner研究指出，可携式医疗设备如血糖计、血压计、心率监测器等，是医疗设备市场当中成长最快的部分。而这些消费型可携式医疗设备除了对于价格极为敏感之外，在可靠性、准确性、低功耗、小尺寸、稳定电压等要求更为严格。

为了提供更低价格、更高需求的设备，医疗设备开发商必须在系统设计上降低成本，大多会选择高整合度、且快速精准运算能力的微控制器。NXP技术行销经理刘俊宏指出，微控制器已广泛运用于医疗电子设备市场，尤其32位元ARM微控制器的TFT-LCD介面适合于医用监护设备中的LCD显示应用，且可支援浮点运算，其低功耗更适合可携式医疗产品应用。此外，随着可携式医疗设备的功能日益复杂，越来越多的嵌入式控制应用如滤波、插值、降噪、频谱、解调等需要讯号处理，8或16位元微控制器通常需要消耗很多运算资源来处理这些工作。相较之下，ARM的32位元Cortex M0、M0+或M4以更强的运算能力来实现更多功能，且内置浮点运算的强大微控制器开始出现。而尽管强调高效能，低功耗对于可携式设备也相当重要，Cortex M0、M0+的技术有益于医疗设备达到更低功耗的需求。

在同样的任务中，M0、M0+可以达到更低能耗。刘俊宏解释，Cortex M0与M0+和8/16位元的性能相当，使其运作能够显着减少，动态功耗则与16位元处理器当;并且，可以透过唤醒中断控制器轻鬆整合电源管理单元。同时，32位元微控制器对于可携式医疗设备的其他功能如即时时脉、电机控制、SD/MMC Card interface等也都能够支援，因此刘俊宏指出，已有越来越多的医疗设备开发商选择更高效能的ARM 32位元Cortex M0、M0+或M4来设计产品。

为什么说MCU是移动医疗的关键

随着行动装置的快速普及，近几年行动医疗成为热门话题，市场成长迅速，也引发了不少新的商业模式。根据美通社一份市场调查报告指出，行动医疗市场在2018年将达到234.9亿美元的规模，2013至2018年期间复合年增长率达到30.5%。医疗电子从功能导向已逐渐朝向应用导向发展，而微型化、差异化及可携式是发展的趋势。

此外，据BCC Research预测，全球家用医疗设备规模将从2011年190亿美金成长到2016年262亿美金，其中辅助復健设备、监控装置等都会是成长的主要动力，可携式医疗设备也将会有大幅度的成长。经济部技术处科技专家赖建勋表示：「整个医疗趋势正在转变，未来会卖、会赚钱的都是微小化的医疗设备。」

当医疗设备走入家庭，医疗电子也有了不一样的发展趋势。有别于传统医疗设备大型、移动性低，发挥空间有限，居家型医疗走向小型化、微型化发展，在加入无线通讯技术后，更增加其应用的多元化。NXP技术行销经理刘俊宏表示，医疗电子从功能导向已逐渐朝向应用导向发展，而微型化、差异化及可携式是发展的趋势。

尽管这些居家型、可携式医疗设备相较于医院中的临床设备门槛较低，但其设计需求和传统医疗设备大不相同。刘俊宏表示，高整合度、快速精準的运算能力、持久的电池续航力、安全稳定的电源供应、便携、小尺寸、无线连结等特性，对于传统医疗设来来说不是必要条件，在可携式医疗设备中却是极为重要的设计需求。

其中，尤其以低功耗对可携式医疗设备来说极为重要。然而，当这些设备必须具备高效能的运算能力、且又多了无线传输等介面，还必须保持低功耗的特性，是厂商在设计产品经常会遇到的两难。除了医疗市场之外，在运动监控市场中，越来越多设备也有低功耗的需求。刘俊宏表示，以MCU的设计角度来看，针对这样的设计挑战，ARM所推出的Cortex M0及M8都能够满足高效能、低功耗需求，且软体设计简单。

事实上，MCU已经广泛应用于医疗电子设备市场，从高阶的病患监护仪、医用影像系统等，到低阶市场的血压计、血糖计、心率监测器等都可看到，超低功耗则适合可携式医疗设备的应用，而32 bit MCU更已经被大多厂商接受。刘俊宏指出，相较于8bit或16 bitMCU操作设计上，32 bit效能明显较高，可以更快速的执行完任务，进入省电模式。而为了达到更省电的效果，NXP也提供了Cortex M4及M0高低阶整合的双核心MCU，藉由两者的互相搭配，来达到更低功耗的设计。