世界の人口が高齢化し、医療施設や介護施設が高齢者に適切なケアを提供するよう圧力が高まる中、セルラーIoTベースのリモート モニタリング ソリューションは、高齢者に便利で正確なリモート モニタリング デバイスを提供し、高齢者の医療の質を向上させることでこのギャップを埋めています。この記事では、高齢者医療における現在のジレンマと、Nordicが提供する解決策について見ていきます。
高齢者は依然としてテクノロジーの利用が不十分である
世界中の国々では高齢化が進む傾向にあり、病院に通う必要のある主なグループは高齢者であり、政府に大きな負担がかかっています。しかし、病気の患者のほとんどは、医者に行くことや自宅から高齢者介護施設に移ることを好みません。長年住んでいた家から移ることの不便さに加えて、自立の喪失、退屈、孤独、忘れられることへの恐怖などの要因が、高齢者介護施設への移りを嫌がる一般的な理由だからです。
時間の経過と老化のプロセスを逆転させる方法はほとんどありませんが、テクノロジーは、場合によっては人々が病院や高齢者介護から離れることを支援する方法をますます多く提供しており、医療提供は、病院や診療所での「仮想」ケアから脱却するために、テクノロジーとデータ主導にますます依存するように変化しています。しかし、パンデミックによってテクノロジーの導入が加速したかもしれないが、導入の大きな障壁となっているのは、高齢者の多くがテクノロジーをまったく信頼していなかったり理解していなかったりすることであり、実際に導入することが困難になっている。
ピュー・リサーチの最近の調査によると、65歳以上の人々によるテクノロジーの使用は過去10年間で大幅に増加しているものの、現在この年齢層のアメリカ人のうちスマートフォンを所有しているのは61%に過ぎず、インターネットユーザーも75%に過ぎない。18～29歳の人の間では、スマートフォン所有率（96%）やインターネット利用率（99%）と比較すると、普及率は依然として低いままです。Statistaによると、ウェアラブル端末に関しては、高齢アメリカ人の間での普及率はさらに低く、2021年までに55歳以上の人のうち、ウェアラブル端末を所有しているのはわずか19%だという。今後は、高齢者が自宅で暮らし続けることを支援したり、スタッフ不足に直面している高齢者介護施設がより効果的なケアを提供できるようにしたりするために、高齢者向けのテクノロジー ソリューションの導入を徐々に増やしていく必要があります。
セルラーIoTの利便性が高齢者のテクノロジー活用を向上
Bluetooth LEは依然としてコネクテッド ウェアラブル向けの最も人気のあるワイヤレス テクノロジーですが、中間接続が不要で、着用者用のスマートフォンやゲートウェイが不要、継続的なモニタリングのための介入も不要なため、セルラーIoTが健康関連のウェアラブルの間で人気を集めています。高齢者にとって、これはペアリングやスマートフォンが不要で、Wi-Fiネットワークのパスワードを覚える必要もなく、データを確実かつ安全にクラウドに送信するだけであることを意味します。
高齢者は新しいテクノロジーを使うのが困難なため、これらのウェアラブルは使いやすく、ユーザーが携帯電話でアプリを探したり、ユーザー名やパスワードを思い出そうとしたりすることなく簡単に操作できるものでなければなりません。行方不明者や負傷者の場合、時間は非常に重要なので、これは特に重要です。
安心してください。LTE-MとNB-IoTの低電力セルラーIoTは、生死に関わるアプリケーションに信頼性が高く安全な接続のゴールド スタンダードを提供します。カバレッジの面では、通信事業者は世界中の携帯電話ネットワークと同じ全国的なカバレッジネットワークを展開しています。これは、ほとんどの先進国、およびますます多くの発展途上国が、ユビキタスなNB-IoTおよび/またはLTE-Mカバレッジを提供していることを意味します。
セルラーIoTは、3GPP標準の一部であるセキュリティ機能が組み込まれた、最も安全な通信テクノロジーでもあります。安全な設計製品開発プロセスを提供するチップレベルのデバイスに追加のセキュリティを適用することもできます。たとえば、NordicのnRF9160低電力SiPはLTE-M/NB-IoTモデムを統合し、Arm TrustZoneとArm CryptoCellの追加セキュリティ レイヤーを活用して、インターネット レベルの暗号化とアプリケーション保護を実現します。このレベルのセキュリティは、特に医療用ウェアラブルが潜在的に機密性の高い個人情報を処理および送信する場合に、開発者と消費者の両方に安心感を与えます。
セルラーIoTベースの健康モニタリング用ウェアラブルデバイスの人気が高まっている
多くの企業が、アルツハイマー病、認知症、自閉症の患者を追跡・監視し、高齢者介護施設や自立生活者に適用できる高齢者の健康監視用のセルラーIoTベースのウェアラブル デバイスを開発しています。これらのウェアラブルは、LTE-M接続とGNSS測位をサポートし、着用者が行方不明になった場合に家族、友人、または介護者に着用者の位置を報告し、加速度計を統合して着用者が転倒する可能性があるかどうかを検出します。
さらに、心拍数、血中酸素濃度、血圧、体温などのバイタルサインを測定するパルスオキシメーター、温度、慣性測定ユニット (IMU) センサー、さらには心拍数とリズム、GPS測位、転倒検出を記録するECGセンサーなど、さまざまな重要な健康指標を継続的に監視および記録する、クラウド セルラーIoT接続の健康ウェアラブル デバイスも多数あります。
ウェアラブルは、セルラーIoTとBluetooth LE接続を新しいヘルスケア ウェアラブル デバイスにさらに統合して、リモート ヘルスケア/テレケア ソリューションの二重使用に対応できるほか、着用者がスマートフォンに接続して、デバイスがアクティビティ ログ、非アクティビティ アラート、睡眠モニタリング、転倒検出用のスマートウォッチとして機能する多目的デバイスにも対応できます。
これらの機能は、NordicのnRF52832を介したBluetooth LE接続、スマートフォンからウェアラブルへの通話および通知リレーのサポートを提供し、屋内位置追跡用のビーコン アクセサリの接続を可能にするBluetooth LEビーコン プロファイルもサポートします。
コンパクトで高度に統合されたシステムインパッケージ
Nordicが発表したnRF9160は、LTE-M/NB-IoTモデムとGPSを統合した低電力システムインパッケージ (SiP) であり、最新の低電力LTEテクノロジ、高度な処理、安全なアクセス機能を使いやすくし、さまざまな単一デバイスの低電力セルラーIoT (cIoT) 設計に適した、コンパクトで高度に統合されたシステムインパッケージ (SiP) です。
nRF9160には、Arm Cortex-M33アプリケーション プロセッサ、フルLTEモデム、無線周波数フロント エンド (RFFE)、および電源管理システムが組み込まれています。nRF9160は、市場をリードするコンパクトで包括的、かつエネルギー効率に優れたセルラーIoTソリューションです。nRF9160統合モデムはLTE-MとNB-IoTをサポートしており、地域による違いなく世界中で動作できます。eDRXやPSMを含むすべての省電力機能は、IPv4/IPv6、トランスポートおよびセキュリティ (TCP/TLS) レベル、および安全で暗号化されたファームウェア無線 (FOTA) によるモデム ファームウェアのアップグレードをサポートします。
nRF9160に内蔵された1 MBのフラッシュ メモリと256 KBのRAMを備えたArm Cortex-M33アプリケーション プロセッサにより、単一のデバイス ソリューションで高度なアプリケーション開発が可能になり、GPSレシーバーが統合されてさまざまな動作モードが提供され、位置追跡を使用するさまざまなアプリケーションに対応できます。nRF9160には、12ビットADC、RTC、SPI、I²C、I²S、UARTE、PDM、PWMなどの多用途のインターフェイスと周辺機器オプションも組み込まれています。
nRF9160は、メモリや周辺機器などのファームウェアおよびハードウェア コンポーネントの分離と保護にArm TrustZoneテクノロジーを活用します。セキュリティ機能は類似製品よりも優れています。Arm TrustZoneは、パフォーマンスを損なうことなく、セキュアなブート、信頼できるファームウェア更新、信頼できるルート実行により、信頼性が高く安全なIoTアプリケーションの構築に役立ちます。
nRF9160はArm CryptoCellをサポートしており、暗号化アルゴリズムとセキュリティ リソースを提供することでセキュリティをさらに強化し、さまざまな攻撃の脅威からIoTアプリケーションを保護します。CryptoCellは、エネルギー制約のあるデバイス向けに最適化された高性能暗号化ソリューション向けに設計されています。nRF9160は、モバイル ネットワーク オペレータとの接続および認証のためにSIMカードとeSIMカードの両方をサポートします。
nRF9160ハードウェアおよび開発キットは、センサーからクラウドまでの完全なエンドツーエンドの開発に向けて量産中であり、Nordicは現在も新機能の開発とパフォーマンスの最適化を続けています。nRF9160は、LTEバンドB1、B2、B3、B4、B5、B8、B12、B13、B14、B17、B18、B19、B20、B25、B26、B28、B66をサポートし、認定も受けています。
マルチプロトコルとマルチ機能をサポートするBluetooth Low Energy SoC
Nordicのもう1つのシステム オン チップ (SoC) であるnRF52832は、Bluetooth Low Energy、Bluetooth Mesh、NFCをサポートする多用途のBluetooth 5.4 SoCです。nRF52832は、高度なBluetooth Low Energy® 機能、プロトコルの同時実行性、豊富な周辺機器や機能セットのアプリケーションの課題に対応する汎用マルチプロトコルSoCです。さらに、フラッシュとRAM用の十分なメモリスペースも提供します。
nRF52832は、完全なプロトコル同時実行機能を備えた複数のプロトコルを採用しています。2Mbpsの高速伝送を含むBluetooth Low Energyをサポートします。Bluetooth MeshはBluetooth Low Energyと同時に実行できるため、スマートフォンでMeshノードのプロビジョニング、コミッショニング、構成、制御を行うことができます。NFC、ANT、2.4GHz独自プロトコルもサポートされています。
nRF52832は、64 MHzで動作する浮動小数点ユニットを備えたArm® Cortex™-M4 CPUをベースにしています。ペアリングと支払いソリューションを簡素化するNFC-Aタグが組み込まれています。デジタル マイクやオーディオ用のPDMやI2Sなど、多数のデジタル周辺機器やインターフェイスを備えており、洗練されたオンチップ適応型電力管理システムにより極めて低い消費電力を実現します。
結論
遠隔監視技術ソリューションがますます増え、高齢者は病院や老人ホームから離れて自宅でより快適に暮らせるようになっています。パンデミックによりワイヤレス医療ソリューションの導入が加速しましたが、現時点では、60歳以上のユーザーがユーザーベースに十分に含まれていません。セルラーIoTは信頼性が高く、安全で、スマートフォン、ゲートウェイ、またはユーザーの介入を必要としないため、リモート監視デバイスに好まれています。関連製品は、将来の市場発展に大きな可能性を秘めています。Nordicのワイヤレス ソリューションは、リモート モニタリング デバイスの容積と消費電力を削減します。これは、ヘルスケア アプリケーション市場への参入に関心のあるメーカーがさらに理解し、採用する価値があります。