全民醫療保健是近期最重要的政府、社會和經濟問題之一。關注點主要集中在給未投保的人提供醫療保險,這也意味著向位置偏僻且缺醫少藥的人群提供醫療服務。那么,該如何提供服務?很明顯,解決方案在于技術,具體來說在于智能手機、平板電腦和生物醫藥傳感器。
到目前為止,市場上已有40,000多個醫療應用程序—而這僅僅是開始。2011年,醫療應用程序下載次數達到1.24億次,到2012年該數據幾乎翻番,達到2.47億。健康和健身傳感器的復合年均增長率預計超過37%(圖1)。
圖1:全球移動感應健康和健身傳感器出貨量 (2012年~2017年)。
移動平臺上的應用程序和生物傳感器現在能夠監測睡眠、飲食、妊娠、處方管理、情緒、血壓、血糖水平、花粉水平、峰流、聽診、心律、超聲診斷、皮膚應力、化學藥品及其他許多方面。通過在手機上連接更多先進的儀器,可以提供任何數量的診斷程序。
然而,獲得新的移動醫療檢測和處理功能需付出相應代價—功耗。手機的核心是先進的應用處理器,其速度和處理能力每年都在提高。但是,處理器每次更新換代,電池使用壽命也會受到更大考驗。對于在移動平臺上運行的電池供電遠程醫療系統而言,這個問題尤為突出(圖2)。
圖2:多核、64位總線和進程遷移驅動指數處理器的能力提高。
能夠長時間獲取讀數通常是醫學遙測的關鍵方面。當重要保健與電池使用壽命相關時,電池使用壽命就成為了一個重要的關注點。那么,典型移動電源能否跟上處理器的改進步伐?許多情況下,可能都跟不上(圖3)。
圖3:需求呈指數增長,但是電池能量密度成算數增長。
盡管電池性能一直不斷提高,但是速度跟不上由其供電的處理器。電池性能(以能量密度來衡量)僅以線性速率提高,比處理器性能的指數增長速率慢得多。這就產生了功率差距,這對于需要較長電池壽命的醫療應用而言是不受歡迎的。