Гаджеты для мониторинга здоровья

В рамках разговора об инновационных возможностях по контролю за состоянием организма важно рассказать, какие именно устройства и технологии доступны для мониторинга и какие устройства могут при этом использоваться.

Во-первых, важно сказать о классе устройств, которые стали появляться в последнее время. Эти устройства позволяют контролировать различные физиологические параметры организма человека. Это системы мониторинга, такие как система мониторинга сердца, носимые, имплантируемые и проглатываемые сенсоры, маленькие датчики. Это будущие технологии, благодаря которым сенсоры будут имплантироваться под кожу и следить за состоянием нашего организма. Среди других устройств - различные диагностические системы, такие как анализ мочи, крови, слюны, пота, и т.д. Спектр применения неограничен. Отдельный класс – уход за больными и за пожилыми, трекеры отслеживания падений и т.д.

Хотелось бы поговорить о технологиях, которые в последнее время стали драйверами для развития этих устройств. Основной драйвер – это минимизация технических процессов. Технологии в последнее время достигли такого уровня, что мы можем использовать минимальные чипы, чтобы встраивать их в различные устройства и гаджеты. Размер микрочипа может составлять примерно 5 мм – возможно, сейчас есть еще меньше.

​

Микрочип содержит к себе ряд компонентов, которые позволяют использовать его в Интернете медицинских вещей. Есть в нём встроенный процессор, способный обрабатывать команды и информацию. Имеется минимальная память. Также в микрочипе есть встроенные модули связи, которые позволяют устройству обмениваться информацией и передавать её далее. Это может быть wi-fi, bluetooth, сети пятого поколения, радиоканалы для Интернета вещей, такие как ZigBee, Z-Wave, которые работают с очень маленькой задержкой и на небольшом расстоянии позволяют связать то или иное устройство с минимальными энергозатратами.

Представим себе устройство, в котором собраны различные технологии:

• Первое – это чип, который и позволяет сделать устройство «умным» и обрабатывать ту или иную информацию, чтобы передавать ее на внешние источники, серверы и пр.
• Далее в устройство встраивается память, которая накапливает данные. Память тоже в последнее время сильно уменьшается в размерах, и сейчас уже для хранения небольших, периодически сохраняющихся данных, которые поступают на устройства, достаточно маленького модуля с памятью.
• Помимо этого, в устройство встроена батарея. Однако ввиду того, что пока используются исключительно литиевые или никелевые батареи, они по-прежнему не могут уменьшаться в размерах и остаются одной из неудобных составляющих в использовании устройств, которые могут мониторировать и накапливать информацию. Мы постоянно должны заряжать эти устройства, и чем оно меньше, тем меньше батарейка, а, соответственно, тем короче время, когда устройство работает до следующей зарядки. В этом есть небольшая проблема.
• ​Следующий компонент устройства – сенсор, или часть, которая измеряет параметры, такие как частота сердечных сокращений, или делает анализ выдыхаемого воздуха. На каждое из этих измерений необходим отдельный сенсор, который работает по разным технологиям. В последнее время сенсорика становится тяжелой в производстве, а размеры ее минимальны - они сопоставимы с размерами микрочипа.

Следующее, о чем надо поговорить – как именно мы будем передавать огромный объем данных, который будет накапливаться в будущем у человека. Здесь можно перейти к увеличению скорости Интернета и уменьшению стоимости трафика. Важно рассмотреть вопрос о сетях пятого поколения – сети 5G.

Сейчас мы знаем, что есть мобильный Интернет 4G или LTE, а 5G – совершенно новая технология передачи данных, которая будет доступна к 2020 году, а в 2021 году уже, возможно, технология появится и на российском рынке. Во-первых, это технология, которая позволяет увеличить передачи данных до 1 Гбит в секунду и выше, т.е. мы сможем передавать огромное количество информации в единицу времени. Следующий важный момент – задержка. Если сейчас задержка при передаче информации составляет 5-4-10 миллисекунд, то в сетях пятого поколения задержка будет минимальна - менее 1 миллисекунды, что очень важно для Интернета вещей. И, собственно, предполагается, что сети пятого поколения станут мощным драйвером для развития Интернета медицинских вещей, умных домов, умных городов и так далее. Станут в принципе не нужны модули связи, такие как wi-fi, bluetooth.

Сейчас не очень надежно работает Bluetooth-соединение, нужно находиться близко с хабом - с устройством, которое имеет выход в Интернет. В дальнейшем в чип будет встроен модуль 5G связи, который потребляет мало энергии, всегда находится в Интернете и работает с маленькой задержкой и с большой скоростью. Это станет драйвером в развитии технологии Интернета вещей. Эти умные устройства, которые будут оснащены модулями связи и различными сенсорами, хлынут на рынок. Ожидается, что к 2020 году в мире будет порядка 26 млрд устройств, которые будут иметь выход в Интернет и смогут передавать данные на какой-либо сервер.

Следующий этап – доступность производства. Все мы знаем, что сейчас Китай лидирует по производству электроники в мире, и произвести несколько миллионов таких процессоров для них не составляет труда. Это тоже является некоторым драйвером в развитии технологий.

Помимо этого, надо признать, что в последнее время повышается IT-грамотность пользователей. Подрастающее поколение, которое с юных лет проводит много времени в Интернете и гаджетах, уже не будет чему-то обучаться – молодые люди с детства владеют технологиями и с удовольствием ими пользуются.

Последний момент – это стоимость устройств. Она будет снижаться с каждым годом. Технологии становятся доступнее, поскольку производство становится масштабнее. Мы видим в последнее время, как падает стоимость смартфонов, различных сложных вычислительных устройств, компьютеров и пр. Несомненно, что все эти устройства скоро будут продаваться полностью по адекватной цене.