nRF9160ベースのAIスマートヘルスパッチ

クライアント

スマートフォンや家庭用Wi-Fiを必要とせず、自立生活を送る高齢者向けの遠隔患者モニタリングソリューションを提供するデジタルヘルス企業。

課題

24時間365日の装着に快適なフォームファクターで、直接セルラー接続による継続的なバイタルサイン監視と自動転倒検出を実現するウェアラブルパッチの開発。

製品コンセプトとアーキテクチャ

Nordic nRF9160 SiPがLTE-M/NB-IoTセルラー接続とアプリケーション処理を提供。BMI270 IMUが動きと転倒を検出。MAX30102 PPGセンサーが心拍数とSpO2を測定。デバイスはIP67準拠で、非接触ポゴピンを介して充電。

エンジニアリングソリューション

Zephyr RTOSファームウェアは二段階の転倒検出パイプラインを実装。まず、BMI270の内蔵歩数検出器と有意な動き割り込みがnRF9160をディープスリープから復帰させる。次に、Cortex-M33上のTinyMLランダムフォレスト分類器が、トリガー前後のIMU 1秒ウィンドウを分析し、真の転倒と誤トリガーを区別。転倒が確認されると、デバイスは5秒以内にGPS座標付きのLTE-Mアラートを送信。

結果

転倒検出感度97%、誤検出率2%未満。バッテリー寿命14日。CEマーク取得済みのクラスIIa医療機器。