I dispositivi indossabili per la salute migliorano la qualità dell'assistenza medica per gli anziani

Con l'invecchiamento della popolazione mondiale e la crescente pressione su strutture sanitarie e residenze assistite per fornire cure adeguate agli anziani, le soluzioni di monitoraggio remoto basate sull'IoT cellulare stanno colmando questa lacuna offrendo agli anziani dispositivi di monitoraggio pratici, precisi e remoti per migliorare la qualità delle cure mediche. In questo articolo, esamineremo i dilemmi attuali nell'assistenza medica per gli anziani e le soluzioni proposte da Nordic.

Gli anziani sono ancora sottorappresentati nell'utilizzo della tecnologia

I paesi di tutto il mondo affrontano spesso il problema di una popolazione che invecchia, e gli anziani sono il gruppo principale che necessita frequentemente di recarsi in ospedale, causando un grave onere per i governi. Tuttavia, la maggior parte dei pazienti malati non ama andare dal medico o trasferirsi dalla propria abitazione a una struttura di assistenza per anziani, poiché, oltre al disagio di abbandonare la propria casa di lunga data, fattori come la perdita di indipendenza, la noia, la solitudine o la paura di essere dimenticati sono motivi comuni che portano a resistere al trasferimento in una struttura di assistenza per anziani.   Sebbene ci siano poche possibilità per invertire il passare del tempo e il processo di invecchiamento, la tecnologia offre sempre più modi per aiutare le persone a evitare il ricorso a ospedali e strutture per anziani in alcuni casi, e l'erogazione dell'assistenza sanitaria si sta trasformando diventando sempre più dipendente dalla tecnologia e basata sui dati, per allontanarsi dall'assistenza "virtuale" in ospedali o ambulatori medici. Tuttavia, mentre la pandemia potrebbe aver accelerato l'adozione della tecnologia, un importante ostacolo all'implementazione è il fatto che molti anziani non si fidano né comprendono affatto la tecnologia, rendendo difficile la sua applicazione pratica.   Secondo uno studio recente di Pew Research, mentre l'uso della tecnologia da parte delle persone sopra i 65 anni è aumentato significativamente nell'ultimo decennio, oggi solo il 61% degli americani in questa fascia d'età possiede uno smartphone, e solo il 75% è un utente di Internet. La penetrazione rimane bassa rispetto al possesso di smartphone (96%) e all'utilizzo di Internet (99%) tra le persone di età compresa tra i 18 e i 29 anni. L'adozione è ancora più bassa tra gli americani più anziani per quanto riguarda i dispositivi indossabili, con solo il 19% delle persone dai 55 anni in su che possedeva tali dispositivi entro il 2021, secondo Statista. Guardando al futuro, deve esserci un aumento graduale nell'adozione di soluzioni tecnologiche per gli anziani, al fine di aiutarli a rimanere nelle loro case o supportare le strutture di assistenza per anziani nel fornire cure più efficaci, soprattutto di fronte alla carenza di personale.

La convenienza dell'IoT cellulare migliora l'utilizzo della tecnologia per gli anziani

Sebbene il Bluetooth LE rimanga la tecnologia wireless più popolare per i dispositivi indossabili connessi, l'IoT cellulare sta guadagnando popolarità tra gli indossabili legati alla salute perché elimina la necessità di connettività intermedia, non richiedendo né uno smartphone né un gateway per l'utente e nessun intervento per il monitoraggio continuo. Per gli anziani, ciò significa niente accoppiamenti, niente smartphone, niente necessità di ricordare le password delle reti Wi-Fi, ma semplicemente un invio affidabile e sicuro dei dati al cloud.   Poiché gli anziani trovano più difficoltà nell’utilizzo di nuove tecnologie, questi dispositivi indossabili devono essere facili da usare e funzionare senza richiedere agli utenti di trovare un’app sul loro telefono o di ricordare il proprio nome utente e password. Questo è particolarmente importante poiché il tempo è cruciale nel caso di persone scomparse o ferite.   Confortante sapere che l'IoT cellulare a basso consumo, LTE-M e NB-IoT, rappresenta il gold standard per una connettività affidabile e sicura in applicazioni di vitale importanza. In termini di copertura, gli operatori hanno implementato la stessa copertura nazionale delle reti cellulari di tutto il mondo. Questo significa che la maggior parte dei Paesi industrializzati, insieme a un numero crescente di Paesi in via di sviluppo, offre una copertura ubiquitaria NB-IoT e/o LTE-M.   L'IoT cellulare è anche la tecnologia di comunicazione più sicura, con funzioni di sicurezza integrate che fanno parte dello standard 3GPP. Ulteriori misure di sicurezza possono essere applicate a dispositivi a livello di chip che garantiscono un processo di sviluppo progettuale sicuro. Ad esempio, il SiP a basso consumo nRF9160 di Nordic integra un modem LTE-M/NB-IoT, sfruttando ulteriori livelli di sicurezza da Arm TrustZone e Arm CryptoCell per una crittografia a livello di Internet e protezione delle applicazioni. Questo livello di sicurezza offre tranquillità sia agli sviluppatori che ai consumatori, soprattutto per quanto riguarda i dispositivi medici indossabili che elaborano e trasmettono informazioni personali potenzialmente sensibili.

I dispositivi indossabili per il monitoraggio della salute basati su IoT cellulare stanno guadagnando popolarità

Un certo numero di aziende ha sviluppato dispositivi indossabili basati su IoT cellulare per il monitoraggio della salute degli anziani, che possono essere utilizzati per tracciare e monitorare individui con Alzheimer, demenza o autismo e possono essere applicati a strutture di assistenza per anziani o a persone che vivono in modo indipendente. Questi dispositivi indossabili supportano la connettività LTE-M e il posizionamento GNSS, segnalano la posizione del portatore a familiari, amici o caregiver quando quest'ultimo si smarrisce e integrano un accelerometro per rilevare se l'utente è a rischio di caduta.   Inoltre, esistono diversi dispositivi indossabili connessi a IoT cellulare e al cloud che monitorano e registrano continuamente una serie di indicatori chiave della salute, tra cui pulsossimetri, sensori di temperatura e unità di misura inerziale (IMU) per determinare segni vitali come frequenza cardiaca, ossigenazione del sangue, pressione sanguigna e temperatura. Questi dispositivi comprendono anche sensori ECG per registrare la frequenza e il ritmo cardiaco, oltre al posizionamento GPS e al rilevamento delle cadute.   Gli indossabili possono inoltre integrare la connettività IoT cellulare e Bluetooth LE nei loro nuovi dispositivi wearable sanitari per soddisfare il duplice utilizzo di soluzioni di telemedicina/assistenza remota, ma anche come dispositivi versatili, dove l'utente può connettersi al proprio smartphone e il dispositivo può fungere da smartwatch per il monitoraggio dell'attività, avvisi di inattività, monitoraggio del sonno e rilevamento delle cadute.   Queste funzionalità offrono connettività Bluetooth LE tramite il Nordic nRF52832, supporto per il trasferimento di chiamate e notifiche dagli smartphone ai dispositivi indossabili e supportano anche i profili beacon Bluetooth LE che consentono la connessione di accessori beacon per il tracciamento della posizione indoor.

Sistema compatto e altamente integrato in-package

Introdotto da Nordic, il nRF9160 è un sistema-in-package (SiP) a basso consumo con modem LTE-M/NB-IoT integrati e GPS, un sistema-in-package compatto e altamente integrato che facilita l'uso delle più recenti tecnologie LTE a basso consumo, capacità di elaborazione avanzate e accesso sicuro, rendendolo ideale per una varietà di design cellulari Internet delle cose (cIoT) a dispositivo singolo e a basso consumo.   Il nRF9160 è dotato di un processore applicativo Arm Cortex-M33 integrato, un modem LTE completo, front end di radiofrequenza (RFFE) e un sistema di gestione dell'alimentazione. Il nRF9160 rappresenta una soluzione cIoT compatta, completa, ed efficiente dal punto di vista energetico leader di mercato. Il modem integrato del nRF9160 supporta LTE-M e NB-IoT e può funzionare a livello mondiale senza varianti regionali. Tutte le funzionalità di risparmio energetico, inclusi eDRX e PSM, supportano IPv4/IPv6, livelli di trasporto e sicurezza (TCP/TLS), e aggiornamenti del firmware modem tramite firmware sicuro e crittografato over-the-air (FOTA).   Il processore applicativo integrato Arm Cortex-M33 del nRF9160, con 1 MB di memoria flash e 256 KB di RAM, consente lo sviluppo avanzato di applicazioni in una soluzione a dispositivo singolo e integra un ricevitore GPS per fornire diversi modi operativi in grado di soddisfare un'ampia gamma di applicazioni che utilizzano il tracciamento della posizione. Il nRF9160 dispone inoltre di interfacce versatili integrate e opzioni periferiche, tra cui ADC a 12 bit, RTC, SPI, I²C, I²S, UARTE, PDM e PWM.   Il nRF9160 utilizza la tecnologia Arm TrustZone per l'isolamento e la protezione dei componenti firmware e hardware, inclusi memoria e periferiche. Le sue funzionalità di sicurezza sono superiori rispetto a prodotti simili. Arm TrustZone aiuta a costruire applicazioni IoT affidabili e sicure con avvio sicuro, aggiornamenti firmware affidabili e radici di esecuzione fidata, senza compromettere le prestazioni.   Il nRF9160 supporta Arm CryptoCell per migliorare ulteriormente la sicurezza fornendo algoritmi crittografici e risorse di sicurezza per proteggere le applicazioni IoT da una varietà di minacce. CryptoCell è progettato per soluzioni crittografiche ad alte prestazioni ottimizzate per dispositivi con vincoli energetici. Il nRF9160 supporta sia schede SIM che eSIM per connettività e autenticazione con operatori di rete mobile.   L'hardware e il kit di sviluppo del nRF9160 sono in produzione di massa per uno sviluppo completo end-to-end dai sensori al cloud, e Nordic continua a sviluppare nuove funzionalità e a ottimizzare le prestazioni. Il nRF9160 supporta le bande LTE B1, B2, B3, B4, B5, B8, B12, B13, B14, B17, B18, B19, B20, B25, B26, B28 e B66 ed è anche certificato.

SoC Bluetooth Low Energy con supporto multi-protocollo e multi-funzione

nRF52832, un altro system-on-chip (SoC) di Nordic, è un SoC Bluetooth 5.4 versatile che supporta Bluetooth Low Energy, Bluetooth Mesh e NFC. nRF52832 è un SoC multi-protocollo a scopo generico che risponde alle sfide applicative delle funzionalità avanzate di Bluetooth Low Energy®, della coesistenza simultanea dei protocolli e dei set di periferiche e funzionalità ricchi. Inoltre, offre ampio spazio di memoria per flash e RAM.   Il nRF52832 utilizza più protocolli con capacità di coesistenza totale dei protocolli. Supporta Bluetooth Low Energy, inclusa una velocità di trasmissione elevata di 2 Mbps. Bluetooth Mesh può funzionare contemporaneamente a Bluetooth Low Energy, consentendo agli smartphone di fornire, configurare, impostare e controllare i nodi Mesh. Sono inoltre supportati NFC, ANT e protocolli proprietari a 2,4 GHz.   Il nRF52832 è basato sulla CPU Arm® Cortex™-M4 con unità a virgola mobile, operante a 64 MHz. Include tag NFC-A integrati per semplificare il pairing e le soluzioni di pagamento. Dispone di numerose periferiche digitali e interfacce, come PDM e I2S per microfoni digitali e audio, e raggiunge un consumo energetico estremamente basso grazie a un sofisticato sistema di gestione energetica adattiva integrato nel chip.

Conclusione

Sempre più soluzioni tecnologiche di monitoraggio remoto permettono agli anziani di vivere più comodamente a casa, lontano da ospedali e centri di cura per anziani. La pandemia ha accelerato l'adozione di soluzioni mediche wireless, ma al momento gli utenti sopra i 60 anni sono insufficientemente rappresentati nella base utenti. L'IoT cellulare è favorito dai dispositivi di monitoraggio remoto perché è affidabile, sicuro e non richiede smartphone, gateway o l'intervento dell'utente. I prodotti correlati avranno un grande potenziale per lo sviluppo del mercato futuro. La soluzione wireless di Nordic ridurrà il volume e il consumo energetico dei dispositivi di monitoraggio remoto, aspetto che merita di essere ulteriormente approfondito e adottato dai produttori interessati a entrare nel mercato delle applicazioni sanitarie.