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XXV MEDICAL 22 - SETTEMBRE 2021 TELEHEALTH a batteria, il che rende la durata della batteria un elemento di differenziazione tra i prodotti. I sistemi alimentati a batteria richiedono un’attenta suddivisione in partizioni, un uso intel- ligente del ridotto spazio disponibile ed efficienza in termini di consumi. I pazienti e i medici desiderano avere più funzio- nalità che siano fornite in modo più efficiente in package più piccoli e con tempi più lunghi fra una ricarica e l’altra: tutto questo è un insieme di compiti difficili per una batteria. I progettisti possono utilizzare dei microcontroller a bassa po- tenza (MCU) e circuiti integrati analogici, ma non possono sfruttare la maggior parte delle ultime tecnologie in un proget- to a meno che non ottimizzino la gestione dell’alimentazione. L’architettura di alimentazione deve essere la più efficiente possibile e avere tempi di funzionamento a batteria prolungati. Per i progetti alimentati a batteria che incorporano una MCU, lo sfruttamento di funzioni di rispar- mio energetico come sospensione, ibernazione e spe- gnimento può aiuta- re a prolungare no- tevolmente la durata della batteria. Anche i tempi di riattivazio- ne e il consumo energetico in standby svolgono un ruolo fon- damentale per la connettività wireless. Oltre alle opzioni digitali di risparmio energetico, i progettisti devono anche considerare i componenti analogici di gestione dell’alimentazione, come i regolatori o i convertitori CC/CC, in modo da massimizzare l’efficienza, integrando interruttori di carico per disabilitare le periferiche quando non utilizzate, selezionando il tipo di batteria e ottimizzandone il profilo di carica. La modalità di spedizione (ship mode) utilizza diversi compo- nenti per prolungare la durata della batteria durante la spedi- zione e la shelf life (ovvero il periodo che va dalla produzione alla vendita) dei componenti elettronici alimentati a batteria, come i dispositivi indossabili. L’interruttore di carico TPS22916 può agire come un circuito non invasivo separato dall’elettro- nica principale, riducendo al minimo le perdite e scollegando la batteria dal sistema tramite un segnale di ingresso/uscita ge- nerico e dedicato su un pin della MCU o tramite un pulsante. La figura 3 dimostra la semplicità di questo circuito. Oltre alla gestione dell’alimentazione durante la spedizione e lo stoccaggio, il monitoraggio, il reporting e la previsione della durata della batteria sono notevolmente migliorati con l’uso di circuiti integrati con indicatore di livello dell’alimentazione, che risultano convenienti e offrono funzionalità per un con- sumo energetico estremamente basso. Molti circuiti integrati per indicatori di livello dell’alimentazione sono disponibili in package BGA (Ball Grid Array) estremamente piccoli e conte- nenti profili chimici pre-programmati per monitorare la capa- cità della batteria, lo stato di carica e la tensione utilizzando l’algoritmo della tecnologia Impedance Track di TI. Tecnologia di connettività per sistemi di monitoraggio remoto Oltre all’alimentazione, la connettività è un ulteriore aspetto critico dei sistemi di monitoraggio dei pazienti e dei dispositivi sanitari a distanza. I monitor per i pazienti che richiedono di- splay nitidi e puliti con visualizzazione e valori ad alta risoluzio- ne possono richiedere un’elaborazione ad alta velocità o dual- core. I processori Arm come quelli della famiglia Arm Cortex-A con tecnologia Sitara forniscono il supporto per le interfacce utente nei monitor per i pazienti di fascia alta. Ad esempio, il processore AM3358 è costituito da un core Arm Cortex-A8 sca- labile e da funzionalità di visualizzazione grafica 3D. Sebbene un’elaborazione più rapida sia utile per i display, vi sono alcune problematiche importanti relative alla connettività wireless, come la latenza e i requisiti di alta velocità data, per la visualizzazione dei parametri vitali in tempo reale. Moduli wireless come la famiglia di dispositivi con tecnologia WiLink 8 di TI sono dotati di Wi-Fi dual-band, Bluetooth o di una com- binazione di entrambi (Fig. 4); questi moduli sono pensati per applicazioni fino a 100 Mbps di capacità e vanno a completare il processore Sitara. Essi offrono sicurezza Wi-Fi di livello azienda- le, Wi-Fi Protected Access 3 e la certificazione Federal Informa- tion Processing Standards 140-2 del Governo degli Stati Uniti. Un’altra problematica della progettazione per la connettività wireless, in particolare con i dispositivi indossabili, sta nell’u- tilizzo ad alta potenza legato alla trasmissione radio, nonché nella gestione di ingombranti moduli radio in applicazioni Fig. 3 – Utilizzo del TPS22916 in modalità spedizione Fig. 4 – Tecnologia per la combinazione di WiLink Wi-Fi e Bluetooth