無線連接定義了我們日常所依賴的許多技術的用戶體驗，無論我們是通過家庭辦公室登錄工作、從喜愛的流媒體平臺分享內容，還是在超市結賬時刷手機。醫療行業也不例外，每年都會在無線醫療設備上投入數十億美元，這些設備執行著患者監測、輸液和診斷等關鍵臨床功能。

醫療領域本質上較為保守。然而，它在設計無線解決方案以滿足各種使用場景方面表現出色，從新生兒生命體征監測到日益增長的老年人口對可穿戴和植入式設備的需求。這些成果在提高患者護理質量方面令人矚目。然而，將藍牙或Wi-Fi組件嵌入設備中以準確跟蹤血糖水平或安全地將實時患者健康數據傳輸到護理站，是一項復雜的任務，需要設備制造商可能不具備的核心無線工程專業知識。

這種專業知識的缺乏可能導致制造商在將無線設備從實驗室概念推向批量生產線時，無意中忽視了對設備的充分測試。這種疏忽可能導致設備性能不佳，患者可能會遇到連接不良和臨床通知延遲的問題。在最壞的情況下，設備可能會失效，這對制造商來說可能引發產品召回、合規違規和客戶信任的流失。

隨著采用率的上升，無線技術格局變得越來越復雜，從離散且相對簡單的電子組件發展到高度集成的模塊，這些模塊集成了多種無線協議，如5G蜂窩、Wi-Fi和藍牙低功耗。

Khushboo Kalyani是LitePoint負責無線連接和蜂窩測試系統的產品經理。她回答了一系列醫療設備制造商在準備無線產品測試平臺時應提出的問題。

Q1：哪種無線技術最適合我的產品?

選擇取決于需要傳輸的數據量、傳輸速度和距離。需要傳輸大量數據且要求可靠、持續連接的醫療設備可能更適合使用Wi-Fi。這些設備包括胰島素泵和監測血壓和心率的設備。其他設備，如血糖監測儀和脈搏血氧儀，每天只傳輸少量數據幾次，可能更適合使用藍牙。

成本是另一個重要的考慮因素，藍牙模塊通常比Wi-Fi或蜂窩模塊對物料清單預算的增加更少。設計師還應熟悉可能影響其連接性決策的合規和監管要求。

Q2：無線測試的不同階段及其區別是什么?

在研發和設計驗證測試階段，重點通常在于驗證基本的射頻(RF)參數。這些參數包括不同工作頻段下的輸出功率、接收靈敏度和誤差矢量幅度。

在質量和保證測試階段，重點轉向用戶體驗。這包括在不同實際使用場景下驗證性能，并進行共存和空中(OTA)干擾測試，以確定產品在現場的表現。重要的是要測試完整的參數性能，而不僅僅依賴于通過/失敗測試，這些測試只能指示設備是否功能正常。

生產測試需要在質量和成本經濟性之間取得最佳平衡。這意味著要檢查設備的最低功能性能，然后同時測試多個設備以降低測試成本并加快上市時間。

這些不同的測試階段有兩個共同點。第一個是能夠從實驗室擴展到制造的硬件測試設備。第二個是用戶友好且先進的自動化軟件工具，該工具可以減少射頻測試開銷，以最小化測試套件開發和執行時間。

Q3：全面測試無線性能的最佳方法是什么?

隨著產品開發周期的推進，測試的內容和方式會有所不同。例如，在設計新產品時，重要的是要單獨測量射頻收發器的性能，以確保其符合設計規范。一旦設備得到驗證，就必須對其進行整體測試。實際場景測試包括連接設備天線和外殼，以確保最終的硬件和軟件不會影響無線性能。

Q4：測試能否幫助確保患者數據的準確性?

醫院和家庭環境可能是射頻信號密集的場所，多個設備在相似頻率下運行。干擾可能導致信號丟失、數據損壞或傳輸不完整。即使是一小部分丟失或失真的數據也可能損害臨床決策的可靠性。

干擾測試可以測量設備靈敏度、誤包率(PER)和誤碼率(BER)，以指示在不同條件下傳輸被破壞的頻率。一些吞吐量測試還可以通過測量無線網絡上設備之間的數據傳輸速率來識別設計缺陷。

Q5：我應該使用現成的射頻模塊還是設計芯片組技術?

當你購買現成的模塊時，通常無法訪問無線芯片組和測試控制。這意味著你需要使用模塊供應商提供的命令、編寫自己的軟件或依賴像LitePoint這樣的測試供應商，后者有預先設定的測試方法來快速驗證性能。

選擇取決于兩個因素：

上市時間

現成的模塊可能很昂貴，但通常會縮短開發時間，因為它們已經預先認證和校準。這通常消除了與監管實驗室合作進行合規測試的時間。另一方面，委托芯片組設計意味著需要與芯片組供應商廣泛合作，以確保其無縫集成到你的產品中。這可能是一個復雜且耗時的過程，會增加設計過程的開銷。

外形尺寸

基于芯片組的設計通過適應更小、更緊湊的設計，比現成的模塊提供更好的最終設備外形尺寸控制。

無論你是設計自己的芯片組還是購買現成的模塊，LitePoint都通過IQfact+工具提供自動化軟件，該工具支持一系列芯片組特定的測試包，并可以開箱即用。

Q6：當我轉向大批量設備生產時，是否有額外的測試考慮因素?

許多醫療設備的銷量達到數十萬甚至數百萬臺，因此擴展測試能力是準確確定設備良率的重要步驟。同樣重要的是，設計師要確保他們不會錯誤地淘汰好的設備或通過不良設備。不準確的測試與沒有測試一樣有害。

Q7：設備制造商如何更好地管理測試成本?

如果制造量很大且測試成本不斷上升，你應該考慮進行測試成本分析，包括單次測試和多次測試選項。這可以通過確定測試一個設備所需時間占整體資本設備成本的比例，以及與同時測試多個設備所需時間的比較，來幫助制造商降低成本并加快上市時間。

Q8：在開發過程中，你希望醫療設備制造商記住什么?

顯然，醫療界致力于發現和提供無線設備技術以改善患者預后。LitePoint在過去25年多的時間里，通過將硬件和軟件測試自動化工具組合應用于各種應用，幫助了數百名客戶成功推出無線產品。如果我能分享一條建議，那就是準確、可重復、可擴展的測試是實現最高水平護理的關鍵步驟。