Distributor unterstützt beim Design Wearables nach Maß

Die Komponenten einer Smartwatch, wie sie auch im Medical-Sektor zum Einsatz kommen kann
Die Komponenten einer Smartwatch, wie sie auch im Medical-Sektor zum Einsatz kommen kann

Wearables haben großes Potenzial – gerade im Gesundheitsbereich. Für die Hersteller birgt ihre Entwicklung jedoch immense Herausforderungen. Je nach Zweck müssen Größe, Ausdauer und Leistungsfähigkeit der Geräte intelligent ausbalanciert werden.

In der Medizin gilt seit jeher: Je mehr Daten über einen Patienten zur Verfügung stehen, desto präziser die Behandlungsmöglichkeiten. Stethoskop, Blutdruckmessgerät und bildgebende Verfahren wie Ultraschall oder Röntgen – all diese Technologien dienen dem Gewinn von Informationen und haben die Diagnosefähigkeit der Mediziner unendlich verbessert.

Wearables sind die neueste Errungenschaft in diesem Bereich. Sie machen es möglich, mehr Daten zu erfassen und auszuwerten als je zuvor. Bei ihrer Entwicklung kommt es vor allem auf Miniaturisierung und Integration an. »Ziel ist es, viel Technologie auf kleinem Raum unterzubringen. Je nach Einsatzgebiet müssen die Geräte außerdem möglichst ausdauernd oder möglichst leistungsfähig sein«, erklärt Manuel Schreiner, Application Engineer von Fujitsu Electronics Europe.

Aus technischer Sicht lassen sich verschiedene Arten von Wearables unterscheiden: »Frühe Wearables waren reine Sensoren – etwa ein Pulssensor, der beim Joggen um die Brust gebunden wird und zur Trainingsanalyse Daten an eine GPS-Uhr funkt. Die Batterielaufzeit solcher Geräte betrug ein paar Stunden. Heutzutage werden Wearables nicht mehr nur beim Joggen getragen und ersetzen immer öfter die Uhr am Handgelenk. Diese neue Form der Nutzung bedeutet, dass ein Wearable mittlerweile eine Batterielaufzeit von mindestens einem Tag haben muss«, schildert Schreiner.

Auch die Anbindung an das Smartphone ist heute üblich, zumeist erfolgt sie über Bluetooth Low Energy (BLE). »Hier lassen sich zwei Typen unterscheiden: Es gibt zum einen die sog. Hybrid-Watches: Sie gleichen in ihrer Gestaltung gewöhnlichen Analoguhren, können aber vom Nutzer mit dem Smartphone verbunden werden. Ereignisse auf dem Telefon – etwa Push-Mitteilungen oder eingehende Anrufe – signalisieren sie durch Zeigerbewegungen oder Vibration. Die Stärken solcher Geräte liegen in einer guten Batterielaufzeit – ihr Funktionsumfang hingegen ist selbstverständlich eingeschränkt. Als nächste Stufe gibt es die Fitness-Tracker: Diese haben meistens ein digitales Display sowie Sensoren, die Herzschlag und Aktivität messen. Die Stärken liegen in der Erfassung einfacher Vitalwerte bei einigermaßen guter Batterielaufzeit. In beiden genannten Fällen kommt meist ein energiesparender „ARM Cortex M“ zum Einsatz«, so Schreiner.

Die aktuelle Krone der Schöpfung unter den Wearables sind nach den Worten von Schreiner die Smartwatches, die meistens ein komplettes Betriebssystem wie zum Beispiel watchOS oder Android beinhalten und nicht nur Fitness-Tracker sind, sondern auf Basis von Touch-Technologie und einem vollwertigen Display eine breite Funktionalität bieten. Bei solchen Geräten liegt das Hauptaugenmerk eher auf Bedienbarkeit und Leistungsumfang als auf Batterielaufzeit. Da die Anforderungen sehr hoch sind, wird in der Uhr meistens ein „ARM Cortex A“ genutzt.
Darüber hinaus gibt es Wearables, die eigens für den medizinischen Bereich entwickelt wurden – etwa smarte Pflaster, die die Erfassung von Vitalwerten erleichtern. Frühere Geräte wurden umgehängt oder als Gürtel mitgeführt und von ihren Trägern im Alltag oft als Belastung erlebt. Wer schon mal ein Langzeit-EKG machen musste, kennt das Phänomen.