Dans le domaine en pleine évolution des dispositifs de santé portés sur soi, qui prennent souvent l'aspect d’un bracelet connecté, Maxim Integrated poursuit son implication en proposant aux ingénieurs une plate-forme de développement complète.... Elle leur permet d'innover grâce à un accès total au code source pour la partie logicielle et aux fichiers de conception pour la partie matérielle, l'objectif étant de faire gagner du temps aux équipes de développement, et ce jusqu’à 6 mois pour des produits complexes, affirme Maxim.
Baptisée Health Sensor Platform 3.0 (HSP 3.0), cette solution se définit comme un modèle de référence matériel et logiciel prêt à l’emploi pour la mise au point de dispositifs électroniques portés sur soi (wearables) capables de collecter le taux d’oxygène dans le sang (SpO2), un ECG (Électrocardiogramme), la fréquence cardiaque, la température corporelle et les données d’activité physique, comme le mouvement. Les algorithmes proposés fournissent le calcul de la fréquence cardiaque et sa variabilité, le rythme respiratoire, le taux de SpO2, la température corporelle, ainsi que des informations sur la qualité du sommeil et le niveau de stress, avec un niveau de classe clinique. Ce qui autorise les concepteurs de wearables à commencer de collecter des données immédiatement, et donc de démarrer leur projet très rapidement.
Conçue pour les formats de type bracelets, la plate-forme HSP 3.0 peut aussi être adaptée à d'autres formats de type capteurs à électrodes sèches, comme les patches de poitrine ou les bagues intelligentes. Par rapport à la précédente génération, la solution ajoute une mesure SpO2 optique et des électrodes sèches pour l'ECG. Par conséquent, elle permet l'élaboration de solutions pour surveiller les problèmes cardiaques et respiratoires dans le cadre de la gestion de maladies comme la broncho-pneumopathie chronique obstructive (COPD), les maladies infectieuses (par exemple la Covid-19), l'apnée du sommeil ou encore la fibrillation atriale (AFib).
La HSP 3.0 (ou MAXREFDES104#) comprend un capteur de gestion d'énergie, un microcontrôleur doté de deux cœurs Arm Cortex-M4F (MAX32670) et un frontal analogique doté d'une fonction de photopléthysmographie (PPG) optique à faible bruit (détection des changements de volume sanguin sur de petits vaisseaux sanguins) et d'une fonction ECG qui procure un rapport signal/bruit de 110 dB. La fonction SpO2 quant à elle présente un taux de réjection en mode commun supérieur à 110 dB pour les applications ECG à électrodes sèches. La plate-forme permet de travailler sur une acquisition synchrone des mesures PPG et ECG, même à des fréquences d'échantillonnage différentes, autorisant de fait le calcul du temps de transit du pouls, un paramètre utile en cardiologie.
Un microcontrôleur supplémentaire à ultrabasse consommation (SmartDMA de NXP) permet de faire tourner une pile Bluetooth Low Energy indépendamment, laissant les deux cœurs principaux disponibles pour gérer les algorithmes de calcul. De plus, le microcontrôleur principal intègre une suite de sécurité complète et un code de correction d'erreur (ECC) pour les mémoires afin de renforcer la robustesse du système.
