IEC:醫療電子產品對MCU提出的技術挑戰

醫療健康在馬斯洛需求層次第二層安全需求里面，醫療健康對人類有著重要意義。隨著時代發展，人們也越來越注重自身的健康，中國醫療電子市場因此壯大。醫療電子的發展趨勢是怎樣的？醫療電子的發展趨勢對MCU提出了怎樣的要求？

前言：

由于人口老齡化和生活方式疾病增多等因素，醫療電子市場預計將快速增長；醫療電子市場調研報告顯示，2021年，全球醫療電子市場規模達到325.77億元。報告預測至2027年，全球醫療電子市場規模將會達到715.69億元，預測期間內將達到14.02%的年均復合增長。相對于消費電子領域，醫療電子領域增長是長期穩定的，由于現階段亞健康人群比較多，2019年數據顯示中國患有慢性疾病的人群有8.35億，隨著時代發展，人們也越來越注重自身的健康，中國醫療電子市場因此壯大。隨著醫療電子往智能化、便攜化方向發展，對于MCU也提出了更高的要求。

圖源包圖網

一名黑客將慧影醫療公司的新冠檢測技術和數據在暗網上以4比特幣的價格出售:近日，網絡安全平臺Cyble在推特上曝出，一位名叫THE0TIME的黑客黑進了慧影醫療科技（北京）有限公司（下稱“匯醫慧影”）的系統，將公司內部的新冠檢測技術和數據在暗網上以4比特幣（約合3萬美元、21萬人民幣）的價格公開出售。該黑客表示，已經獲得對匯醫慧影新冠檢測技術和數據的訪問權，包括150MB的新冠病研究成果信息、1GB的技術相關內容和源代碼、1.5MB的用戶數據。據了解，本次黑客侵入的是匯醫慧影開發的一款基于AI技術檢測新冠病的系統，該技術能夠通過CT掃描胸部確認患者是否感染新冠。（新浪財經）[2020/4/28]

醫療電子市場現狀

據前瞻產業研究院發布的《中國醫療器械行業市場需求預測與投資戰略規劃分析報告》統計數據顯示，2019年年我國醫療器械市場規模突破6000億元，未來5年均復合增長率約為14.41%%，并預測在2023年我國醫療器械市場規模將突破萬億元，達到了10767億元。

一些采用加密貨幣的勒索軟件承諾，在疫情期間暫停對醫療機構攻擊:信息安全網站BleepingComputer稱，隨著COVID-19的傳播，許多勒索軟件運營商正在避免將目標對準醫療機構。DoppelPaymer勒索軟件和Maze勒索軟件都承諾在疫情爆發期間不以醫療機構為目標，DoppelPaymer還提供了被誤攻擊禁區目標的免費解密。據悉，這些勒索軟件一直利用加密貨幣作為交易工具來避免審查。(Cryptoglobe[2020/3/20]

媒體公開數據半導體器件應用制圖

醫療器械市場規模統計

值得一提的是，據北京研精畢智統計在國內MCU市場下游應用領域占比情況中，2021年汽車電子、工業電子和消費電子占比位列前三名，其比重分別約為32.8%、22.4%和19.1%，醫療健康和其他領域占比為13.5%和12.2%。其中汽車電子和工業控制應用對MCU的需求增長是最快的，預期到2023年工業/醫療電子的市場份額將趕上消費電子，達到92億元人民幣。

醫療電子領域主流技術解決方案

家用醫療電子市場為醫療電子市場細分市場，近幾年特別是疫情這幾年市場規模逐漸擴大，根據《中國醫療器械行業藍皮書》發布的數據顯示，2020年我國家用醫療器械的市場規模已達1521億元，2016年至2020年的五年間，市場規模的年均增速約為25.94%。美國風投和私募股權公司InsightPartners數據顯示，2020年，全球家用醫療器械市場規模達336.35億美元；預計到2028年，該市場規模將達571.03億美元。據悉，常見的家用醫療電子設備有體溫計、血壓計、血糖儀等，其主要特征在于操作簡單、體積小巧、攜帶方便，可為用戶的健康提供及時精確的數據檢測。

動態 | 浙江省政務服務平臺試水區塊鏈技術 累計開具醫療收費電子票據金額超40億:據浙江新聞消息，浙江省在2019年6月依托浙江政務服務網上線了全國首個區塊鏈電子票據平臺，在全省統一的移動政務服務平臺“浙里辦”試水區塊鏈技術，以提高政務服務效能。最新數據顯示，目前浙江全省已有包括浙一醫院、浙醫二院、邵逸夫醫院在內的超過400家各級醫療機構上鏈，累計開具醫療收費電子票據數量超1億，金額超過40億元。浙江政務服務網工程師吳鋼表示，隨著區塊鏈被應用到更多的辦事事項中，相關政務數據的存儲和應用會更安全。[2019/10/26]

武漢芯源半導體營銷總監陳巧談到：“我司在醫療電子市場前期主要是導入一些消費醫療項目。比如我們的CW32F003系列24Pin規格的產品有在指夾式血氧儀項目上應用，CW32高精度的ADC可以提高血氧儀的弱灌注，提高指夾式血氧儀的采樣精度，另外，24pin腳的規格產品資源相較其他同類產品更豐富。”

聲音 | BM：因為RAM現狀改變體制就如在美國干涉醫療保險制度:據IMEOS報道，BM日前表示，（改變RAM體制）聽起來像等待發生的災難，就如在美國去干涉醫療保險制度一樣。他是在回答有關質疑時做出上述表述的。此前曾有電報治理群成員說，目前RAM問題是體制問題，是體制導致RAM使用低效，它目前是DApp最大瓶頸，應該認真考慮一下改變體制。[2018/7/21]

醫療電子MCU面臨的技術要求及挑戰

醫療電子終端設備對于安全性可靠性的標準非常高，醫療電子領域MCU需要通過芯片安全性可靠性的標準。據了解，關于芯片安全可靠性的標準主要有IEC61508SIL3功能安全認證、NISTFIPS140-2以及IS026262功能安全管理體系認證等等。極海半導體個人消費芯片事業部產品經理沈強表示到：具備強大的安全性是大量無線智能醫療設備實現持續穩定增長的前提。設備開發人員使用經過安全認證的芯片才能保障設備數據足夠安全。極海半導體APM32系列MCU先后通過IEC61508SIL3功能安全認證、IEC60730軟件安全認證、以及IS026262功能安全管理體系認證，可為各類嵌入式應用構建安全防線。

印度國家研究院正在探索教育、醫療和農業領域的區塊鏈應用:改造印度國家研究院（NITI Aayog）是印度政府的決策智囊機構，他們現在正在密切關注區塊鏈技術在該國各個領域里的潛在應用。作為探索區塊鏈技術的一部分，改造印度國家研究院正在開發一個區塊鏈概念證明項目，希望能夠應用在教育、醫療、以及農業領域。據報道，一位不愿透露姓名的印度政府高級官員表示，區塊鏈技術在文件安全驗證方面具有很大優勢，這也是他們決定嘗試該技術的主要原因。[2018/1/7]

醫療電子終端設備除了要求MCU具有安全性、可靠性，還要MCU具有高集成度。這不僅僅是醫療電子領域MCU的要求，隨著產品智能化的發展，高集成在各領域都成為了一種趨勢。高集成度的MCU具有較高的性能、更小的體積，成本也會隨著下降，最重要的是高集成度的MCU可以滿足醫療電子終端設備，特別是穿戴式醫療設備在功耗、性能、體積等方面的要求。

另外，低功耗是MCU的一項非常重要的指標，比如某些可穿戴的設備，其攜帶的電量有限，如果整個電路消耗的電量特別大的話，就會經常出現電量不足的情況，影響用戶體驗。在醫療電子領域的MCU也需要考量這一指標。

在今年，ST就發布了一款新系列32位通用微操控器產品，此系列產品將大幅延伸醫療保健設備的電池運用壽數。STM32L0超低功耗系列微操控器依據32MHzARMCortexM0+處理器內核，內置12位模數轉換器和USBFS2.0無晶振型解決計劃。新系列STM32微操控器讓客戶可以獲得史無前例的低功耗，整合高能效的ARMCortex-M0+內核、優化架構、電源辦理形式、超低功耗外設、支撐節能型USB功用、獨有的超低功耗制作工藝。

圖源意法半導體官網

沈強先生強調到：“醫療電子終端設備十分注重安全性與可靠性，要求核心元器件同時具備超低功耗、高集成度、高安全性、強大實時處理性能、更多拓展功能，這是芯片原廠不斷提高與突破產品性能的技術關鍵點。在主控MCU設計上，如何在更小的封裝中實現更高的性能、更快的處理與連接、更多的拓展功能，則是要攻克的技術難點。”

醫療電子終端設備發展趨勢

目前，醫療電子終端設備正在往智能化，便攜化方向發展。隨著智慧醫療產業的發展，我國越來越重視智能醫療產品和公共醫療衛生領域的投入，更多的智能醫療電子終端產品出現在我們的生活中，智能醫療終端治療儀、智能醫療電子終端手環，智能醫療電子終端血糖檢測器等，為我們提供了更安全簡單的智能醫療服務，而這些產品也呈現出一種便攜化的趨勢。醫療電子終端設備智能化、便攜化對于MCU的性能都提出了更高的要求，未來選用的MCU必須具備高性能、高集成度、高運算能力、低功耗的特質。

醫療電子市場未來發展空間

隨著醫療信息化的不斷進展，居民對自身健康的關注度不斷加強、我國醫療電子產業呈現高速增長，年增長率在15%以上。因為中國本身巨大的人口基數、老齡化人口逐年遞增加之相關政策的支持等的原因，醫療電子產品的銷售正在高度增長。

據了解，安森美曾透露到中國市場潛力很大，安森美醫療半導體器件銷售數據呈現每年兩位數增長的趨勢。2019年中國區營業額大約為3億元人民幣左右，卻只占整個公司營業額的1%不到，經過市場調研發現，中國醫療行業的投入只占中國GDP的6.8‰從以上數據可以看出醫療電子領域半導體器件缺口還是很大的，市場具有發展的潛力。武漢芯源半導體營銷總監陳巧也表示:“我司持續看好醫療電子領域的長期成長。醫療電子領域對MCU的技術要求是長期的，一直都存在技術創新的空間和新的商業機會。我司將在圍繞MCU的多項核心技術領域持續投入研發，始終保持創新活力，隨時準備在醫療電子等專業市場把握新的成長機會。”

極海半導體致力于開發工業級/車規級MCU、高性能模擬芯片及系統級芯片，團隊擁有20年集成電路設計經驗和嵌入式系統開發能力，可為醫療電子領域提供低功耗、高性能、高品質的芯片產品與應用方案，助力醫療電子設備性能與價值的有效提升。極海半導體個人消費芯片事業部產品經理沈強透露到：“面向醫療電子領域，極海半導體已推出主控芯片32位APM32系列MCU、以及具備無線傳輸性能的GW3323雙模藍牙5.2SoC等產品。未來，極海還將推出更多集成無線連接的高性能MCU、數模混合芯片，以滿足不斷變化的市場需求。這些產品在設計時會充分考慮醫療電子設備節能、小型化、便攜式的特點，同時兼顧數據安全、使用壽命、靈活性等。”

結語：

著名心理學家馬斯洛把人的需求分為了5個層次，第一層為生理需求，當一個人的生理需要獲得滿足以后，就希望滿足馬斯洛需要層次的第二層，安全需要。安全需求簡單來說就是解除對年老、生病、職業危害、意外事故等的擔心。若第二層需求無法滿足，那么就無法企業去追求第三、第四、第五層的需求。可見醫療健康對人類極其重要。醫療電子終端產品要不斷往智能化、便攜化方向發展才能更好地服務人類，但同時也存在一些技術挑戰，任重道遠，期待MCU廠商能實現更多技術上的突破。

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