Emanate Wireless 與 Silicon Labs (芯科科技)攜手利用MG26多協(xié)議無線SoC和機(jī)器學(xué)習(xí)(Machine Learning)解決方案構(gòu)建了一套電池供電、支持人工智能和藍(lán)牙連接的門道定位監(jiān)測點(diǎn)系統(tǒng)(doorway chokepoint system)，并以極低的成本實(shí)現(xiàn)了99.9%的房間級(jí)精度。這一合作推動(dòng)了可擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)(RTLS)應(yīng)用，將每間病房的基礎(chǔ)設(shè)施成本從超過千美元降至僅百美元，節(jié)省幅度超過85%，并為醫(yī)療行業(yè)開啟了新的自動(dòng)化機(jī)遇。

醫(yī)院實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

高效的室內(nèi)定位跟蹤一直是開發(fā)人員長期的目標(biāo)，但在對(duì)精度要求極高的環(huán)境中卻難以實(shí)現(xiàn)。尤其是醫(yī)院希望能以更具成本效益的方式，在實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)中達(dá)到臨床級(jí)的房間級(jí)精度，而無需承擔(dān)傳統(tǒng)系統(tǒng)高昂的成本和復(fù)雜性。

醫(yī)院和始終面臨著在資源有限的情況下提供更好醫(yī)療保健服務(wù)的壓力，包括利潤空間狹窄，預(yù)算不斷縮減，繁重的工作量和低效的流程為服務(wù)的滿意度帶來重重挑戰(zhàn)。在沒有更多時(shí)間或資金投入的情況下，管理者越來越傾向于依靠更智能的互聯(lián)健康系統(tǒng)來提升效率，同時(shí)不影響患者護(hù)理。

醫(yī)療運(yùn)營中的隱性低效成本

一個(gè)主要的低效環(huán)節(jié)在于醫(yī)院對(duì)員工、患者和設(shè)備的追蹤方式。從輸液泵到便攜式監(jiān)護(hù)儀，病房里可能有數(shù)十種物品需要在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻隨時(shí)可用。當(dāng)資產(chǎn)被錯(cuò)放或員工行動(dòng)難以協(xié)調(diào)時(shí)，時(shí)間被浪費(fèi)，護(hù)理質(zhì)量也受到影響。事實(shí)上，醫(yī)院員工平均每個(gè)班次要花費(fèi)一小時(shí)來尋找物資和設(shè)備。實(shí)時(shí)定位服務(wù)曾被寄予厚望，能夠通過自動(dòng)化追蹤提供房間級(jí)精度，從而改變這些流程。但直到現(xiàn)在，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)大多數(shù)醫(yī)院來說仍然遙不可及。

傳統(tǒng)的RTLS解決方案建立在專有協(xié)議和重度依賴基礎(chǔ)設(shè)施的部署上。這些系統(tǒng)需要大量布線、專用接收器和特殊標(biāo)簽，導(dǎo)致硬件成本居高不下。安裝過程同樣繁瑣，需要密集的接收器網(wǎng)格和精細(xì)的校準(zhǔn)，才能維持哪怕是有限的精度。

因此，只有大約四分之一的醫(yī)院能夠負(fù)擔(dān)這些系統(tǒng)。即便如此，精度往往仍不理想，系統(tǒng)通常只能在幾英尺范圍內(nèi)報(bào)告位置數(shù)據(jù)。在醫(yī)療環(huán)境中，這樣的誤差是不可接受的。如果護(hù)士的胸牌偏差僅幾英尺，系統(tǒng)可能會(huì)錯(cuò)誤地記錄他們在走廊而不是病房里，從而破壞合規(guī)性、報(bào)告質(zhì)量，并最終損害患者信任。

Emanate Wireless為實(shí)時(shí)定位應(yīng)用帶來新突破

Emanate Wireless 著手解決這一難題，并通過其RadioVision方案開創(chuàng)了全新方法。RadioVision由芯科科技的MG26無線SoC 提供支持，該芯片內(nèi)置矩陣向量處理器(MVP)，可加速AI/ML推理。與依賴密集接收器網(wǎng)格的傳統(tǒng)方式不同，RadioVision在每個(gè)房間門口部署一臺(tái)緊湊型電池供電設(shè)備，形成一個(gè)無線“卡點(diǎn)”，自然限制進(jìn)出房間的流量，從而能夠判斷標(biāo)簽是否進(jìn)入或離開房間。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了99.9%的房間級(jí)精度，滿足臨床環(huán)境的需求。其核心是一種專有的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，能夠分析連續(xù)的信號(hào)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確識(shí)別通過門口的移動(dòng)路徑。更重要的是，每間病房的成本從超過1,000美元降至僅約100美元，為各種規(guī)模和預(yù)算的醫(yī)院廣泛采用打開了大門。

由于該系統(tǒng)采用電池供電并基于低功耗藍(lán)牙(Bluetooth LE)，避免了以太網(wǎng)供電安裝的復(fù)雜性，并在典型醫(yī)院工作負(fù)載下提供長達(dá)五年的電池壽命。

多協(xié)議無線SoC和ML技術(shù)如何助力實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)

芯科科技的技術(shù)在實(shí)現(xiàn)Emanate Wireless的愿景中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。通過BG22藍(lán)牙SoC作為到達(dá)角(AoA)接收器，并借由天線陣列監(jiān)聽標(biāo)簽收集CTE數(shù)據(jù)包并提取相位信息，以實(shí)現(xiàn)精確的方向定位。隨后，MG26對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在芯科科技集成的 AI/ML加速器上運(yùn)行機(jī)器學(xué)習(xí)推理。這種硬件加速的ML能力使Emanate Wireless能夠順暢運(yùn)行模型，在醫(yī)院常見的多徑和干擾環(huán)境中仍能以99.9%的精度區(qū)分門口跨越。

除了硬件，芯科科技提供的開發(fā)工具也加快了該公司解決方案的開發(fā)進(jìn)展，包括提供可定制接口的RAIL(Radio Abstraction Interface Layer)，以及Simplicity SDK中的機(jī)器學(xué)習(xí)擴(kuò)展，使Emanate Wireless無需大量定制即可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

臨床級(jí)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)正在改變醫(yī)療運(yùn)營

醫(yī)院如今可以自動(dòng)化許多過去依賴人工的流程。例如，當(dāng)患者按下呼叫護(hù)士按鈕時(shí)，系統(tǒng)可在護(hù)士胸牌跨入房間時(shí)自動(dòng)記錄其到達(dá)，無需人工確認(rèn)，從而提升合規(guī)性報(bào)告。

工作人員可以實(shí)時(shí)定位關(guān)鍵設(shè)備，減少尋找時(shí)間，確保設(shè)備在最需要的地方可用。資產(chǎn)利用率提高，資本支出下降，患者獲得更快速的護(hù)理。護(hù)士也能騰出更多時(shí)間專注于患者而非文書工作，提升滿意度和護(hù)理效果。

由于 RadioVision可與現(xiàn)成的藍(lán)牙標(biāo)簽和可穿戴設(shè)備兼容，醫(yī)院避免了供應(yīng)商鎖定，并可擴(kuò)展至智能手機(jī)、智能胸牌和未來設(shè)備，而無需重新設(shè)計(jì)。這種靈活性確保系統(tǒng)能夠擴(kuò)展至整個(gè)醫(yī)院、輔助生活中心或長期護(hù)理環(huán)境。

經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且精準(zhǔn)的臨床級(jí)(Clinical-Grade)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的承諾遠(yuǎn)不止于醫(yī)院。輔助生活設(shè)施、長期護(hù)理提供者和其他醫(yī)療場景同樣面臨資產(chǎn)和人員追蹤的挑戰(zhàn)。借助RadioVision的高性價(jià)比方法，實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)可從頂級(jí)醫(yī)院的奢侈品，轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼜V泛醫(yī)療市場的標(biāo)準(zhǔn)配置。

Emanate Wireless與芯科科技得以攜手開啟位置感知醫(yī)療服務(wù)的新紀(jì)元，最主要是因?yàn)榻鉀Q了無線領(lǐng)域最難的問題之一—在室內(nèi)實(shí)現(xiàn)可靠的房間級(jí)精度。醫(yī)院終于能夠同時(shí)滿足效率與護(hù)理質(zhì)量的雙重要求，確保員工、患者和設(shè)備始終在正確的時(shí)間出現(xiàn)在正確的地點(diǎn)。