맥심, HSP 3.0 레퍼런스 웨어러블 설계 공개
자유로운 소스 코드 접근 가능한 HSP 3.0
HR, ECG, HRV, SpO2 등 의료 데이터 수집


코로나19로 환자의 활력 징후에 대한 원격 모니터링이 어느 때보다 중요해졌다. 팬데믹은 그간 지지부진했던 디지털 의료 서비스 도입을 가속하고 있다. 향후 원격 모니터링은 예방의학과 만성질환 관리에서 중요한 역할을 할 것으로 예상된다.

맥심 인터그레이티드 코리아는 12일, 헬스케어 웨어러블 기기의 개발 시간을 6개월 이상 단축할 수 있는 ‘헬스센서 플랫폼(HSP) 3.0’을 출시했다.

현재 많은 의료 전문가와 사용자가 웨어러블 기기를 통해 건강 정보를 습득하여 만성질환과 급성질환을 관리하고 있다. 더 많은 건강 정보와 정확한 분석에 대한 수요가 늘면서 웨어러블 기기 제조사는 자사 기기에 다중 측정 기술을 탑재하고 있다.

맥심의 손목시계형 레퍼런스 웨어러블 기기인 ‘MAXREFDES104#’은 내장된 알고리즘을 통해서 체온, 활동, 호흡률(RR), 심박수(HR), 심전도(ECG), 심박변이도(HRV), 혈중산소포화도(SpO2)는 물론 수면의 질과 스트레스 지수를 의료등급 수준으로 제공한다.

웨어러블 설계자는 해당 레퍼런스 제품으로 즉시 데이터 수집을 시작할 수 있어 기기 개발 시간을 6개월 이상 줄일 수 있다.

지난 2018년 출시된 HSP 2.0과 달리 HSP 3.0은 ECG, SpO2 측정 및 건식 전극 사용이 가능해 패치나 반지형 웨어러블 기기로 제작하여 심장과 호흡기 문제를 감지하는 데 활용할 수 있어 만성폐쇄성폐질환(COPD), 감염성질환(COVID-19), 수면무호흡증(AFiB) 등의 질환을 관리할 수 있다.

소스 코드 및 설계 파일에 대해 자유로운 접근이 가능한 HSP 3.0은 또한, 의료 요건을 충족하기 위한 알고리즘과 함께 완전한 광학 및 전극 설계를 포함했다. 이를 위해 HSP 3.0은 HSP 2.0에 탑재된 것보다 개선된 디바이스를 활용됐다.

◇ HSP 3.0에 사용된 맥심 디바이스 5종

광 혈류 측정(PPG)과 심전도 측정(ECG)을 수행하는 ‘MAX86176’ 아날로그 프론트엔드(AFE)는 110dB의 신호잡음비(SNR)와 건식 전극 심전도 애플리케이션을 위한 산소포화도 기능을 110dB 이상의 공통모드 신호 제거율(CMRR)로 제공한다. 독립적인 샘플링 속도에도 PPG와 ECG 측정을 동기적으로 획득할 수 있어 심장 질환 관련 펄스 전달 시간을 제공한다.

웨어러블 건강 감지 기기에 최적화된 ‘MAX20360’ PMIC는 맥심의 ‘모델게이지(ModelGauge) m5 EZ’ 배터리 잔량 측정 모듈과 정교한 햅틱 드라이버와 함께 SNR을 극대화하고 광학 생체감지에 사용되는 전력을 최소화하는 저소음 벅부스트 컨버터 드라이버로 구성되어 있다.

블루투스 기능이 내장된 초저전력 ‘MAX32666’ MCU는 두 개의 Arm Cortex-M4F 코어와 스마트 DMA로 구성되어 있다. 스마트 DMA는 BLE 스택이 독립적으로 구동되어 두 개의 메인 코어를 중요한 작업에 가용할 수 있도록 한다. 또한 모든 보안 기능과 오류 정정 코드(ECC)를 메모리에 통합해 시스템 안정성을 높인다.

PPG 알고리즘용 초저전력 MCU인 ‘MAX32670’은 펌웨어와 알고리즘을 지원하는 센서 허브나 복수의 알고리즘을 지원하는 알고리즘 허브로 구성할 수 있다. 또한, MAX86176 PPG 및 ECG 측정 AFE를 관리하고 외부에 원천 데이터 또는 산출 데이터를 제공하는 등 고객이 원하는 센서 기능을 원활하게 구현한다.

전력 소모량이 적고 정확성이 높은 디지털 온도 센서 ‘MAX30208’은 2×2mm의 초소형 패키지로, 패키지 상단에서 온도를 측정하며, 연질 케이블이나 PCB 위에 장착할 수 있어 웨어러블 제품으로 설계하는 데 용이하다. 오차 범위가 0.1℃로 의료등급 온도 요건도 충족한다.