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最近发生的两件事让我有了写这篇文章的念头。我已经写过好几篇有关现场可编程射频(FPRF)器件的文章，这些器件可以成为几乎通用的无线器件。我最近刚好在医院住了两周，使得我有充裕的时间考虑医院病房里的无线应用。
护士的一个重要任务是每隔1、2或4小时记录一次血压、体温、血氧饱和度和心率。这个任务被称为监视生命体征。实际操作中它包含了扫描病人的腕带条码、将设备连接(如果还没有连接的话)到病人，然后手工记录测量结果。
在英国我们有国民医疗保健制度(NHS),这个项目覆盖了整个国家。有关改善NHS效率的技术应用的报纸头条常常关注一些重要的举措，比如试图创建统一的软件环境。在这种情况下，目标是将较大的综合性医院、区域性保健中心、小的社区医院和家庭医生办公室(在英国也称为普通执业医师)连接起来。然而，在NHS下有很高的地方自治程度，我住的医院已经在着手普及电子计算机。不过电脑主要用于记录药物的使用，而不是生命体征数据，这些数据仍需要手工录入纸质病历。
如果每个病人都有生命体征数据需要读取，比方说一天六次，每次需要花10分钟，那么这项工作会让护理人员在每个病人身上每天花费60分钟的时间，这个结果有点让我吃惊。而增加简单的无线链路可以快速推动这一过程的自动化。
因此我在想，究竟是什么问题阻止了自动化的实现？专用仪器似乎是明显的一个障碍。有许多主要供应商生产设备，但他们也许对机器联网不感兴趣。安全性是另外一个主因。
医院实际使用的专用机器一般都配备有数据接口连接器，形式是15针的D型RS－232串口。然而在医院病房的杂乱环境中，每次要将电缆连接到墙上的插座这样的想法是不切实际的。换句话说，将带条形码扫描器的外部无线通信模块作为“次佳”选项似乎是可行的。
实现无线链路
现代无线系统提供的可靠链路可以将医院设备连接到本地计算机。以Bluetooth Smart为商标的低功耗蓝牙(BLE)就是一个很好的例子，针对特定的医疗应用也有现成的配置规范。低功耗蓝牙的第一个主要局限是覆盖范围，理论上可以扩展到100米(330英尺)，但在大楼中使用时实际上可能只能局限于一个房间内。第二个问题是它使用的频谱——拥挤的2.4000至2.4835GHz频段中的干扰风险。
然而，要想充分发挥集成的无线系统优势，要求在更长距离内有足够的可靠性，以便读取的任何数据都能直接发送到护理站的中心控制系统中，这涉及到信号穿过几个中间病房墙体并且仍能在100-150米远(300至500英尺)的地方检测到。更低的射频频率，比如低于1GHz，可以提供更好的建筑材料穿透性能。基于这样的理由，美国使用的915MHz ISM频段、欧洲、中东和非洲(EMEA)使用的433.920MHz和亚洲使用的其它VHF/UHF频率都可以提供非常卓越的距离性能。
最新发布的FPRF器件被认为是解决无线部分问题的理想解决方案。这种芯片(型号是LMS7002M)在从100kHz至3800MHz的扩展范围内是用户可编程的，因此很容易覆盖用户感兴趣的频率。除了可编程频率外，用户还可以实时控制带宽和增益。
芯片采用双收发器架构，从数字化数据的输入/输出直到调制的射频信号的射频部分采用的都是低功耗、高性价比的解决方案。数据输入采用数据比特流的形式表示调制的同步(I)和正交(Q)分量。这些数据流经滤波后转换为模拟信号，再通过分开的I和Q路径处理后，与编程过的射频载频进行混频，最后在芯片输出端提供调制过的射频信号。 |
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