פיתוח פתרונות לרכיבה דלת זולה לשוק מתפתח

הדחף הגדל של חבולות Affordable בפיתוח אזורים

בשווקים מתעוררים, ביתם של מיליארדי אנשים, עומדים בפני פער מתמשך בגישה לבריאות, ניטור בטיחות וכלים פרודוקטיביים. מכשירים רפואיים מסורתיים וציוד בטיחות תעשייתי הם לעתים קרובות עלות-תועלת, דורשים חשמל יציב, ותלויים בתשתיות מתוחכמת שאינה נמצאת באזורים כפריים ופריבנים רבים.

עיצוב עדיפויות עבור Low-Cost Wearables

יצירת עונד כי הוא גם זול וגם פונקציונלי דורש ניתוק מסחר מכוון בין תכונות ועלויות.המכשירים המצליחים ביותר בשווקים מתעוררים חולקים קבוצה של עקרונות עיצוב משותפים אשר עדיפות אמינות על פונקציונליות פלאשית.

ביל מינימט' של חומרים

הפחתה של מספר המרכיבים היא המנוף היעיל ביותר עבור הפחתה בעלויות.במקום מאגרי רב-סנסורים, מהנדסים בוחרים לעתים קרובות אחד או שני חיישנים שמטפלים בצורך הדוחק ביותר - לדוגמה, AFLT:0 photoplethysmography (PPG) חיישן FLT:1 עבור קצב לב ושקע חמצן, או LT2mistorration: 3FLT3 חיישנים זמין היטב, אשר יכול להזין פרמטר אבטחה מלא.

כוח קיצוני

החלפת סוללות היא מחסום מרכזי באזורים שבהם סוללות חד פעמיות יקרות וטעינה תשתיות דלות יותר ויותר להסתמך על מיקרובקרים אולטרה סגול (כגון Arm Cortex-M0+ או אנרגיה - חימום MCUs) שיכול לרוץ במשך חודשים על סוללה חד-סגולה (למשל: 0solx-sassid) אשר שימשה שימוש בטיפוס קודמומים נמוך (ALT2Flowic) או ב-ALT2Flowing).

עיצוב מכני Robust

סביבות שוק מתפתחות לעתים קרובות כרוכות בטמפרטורות גבוהות, לחות, אבק וזעזועים פיזיים.מכשירים חייבים לעבור IP55 או גבוה יותר בהתקפות הגנה על תוקפנות מבלי להוסיף עלות משמעותית.לעבור עם גומי סיליקון וחותמת עם דבקים אשר מרפא בטמפרטורת החדר הם דרכים יעילות להשגת עמידות.הקלינג יכול להיות מיוצר באמצעות מחסנית ממוחזרת:0injection-moldcyated פלסטיק מ 3D אפילו תחת 2D2, 000 $ 1D.

מודלים אינטראקטיביים

משתמשים עשויים להיות בעלי ניסיון אוריינות מוגבל או טכני. A עם אינדיקטור LED פשוט (ירוק = רגיל, אדום = אזהר) ולחצנים אחד הוא הרבה יותר נוח מאשר מסך מגע עם סמלים. אודיו משוב באמצעות זין אדזוטר או דובר בעלות נמוכה יכול להעביר התראות ללחצנים לא חוקיים.קולים בשפות מקומיות, גם אם נרשם ב bitrate נמוך, לשפר באופן דרמטי את אימוץ החברה ההודית:0.

דפי אינטרנט טכנולוגיים של עקיצות אפופורד

כמה טכנולוגיות המאפשרות התאחדו כדי להפוך את בעלי יכולת נמוכה ללבוש.הבנת עמודות אלה מסייעת למהנדסים ומנהלי מוצר לקבל החלטות מושכלות במהלך הפיתוח.

מערכת חיישנים בלתי נמנעת

• (FLT:0) Accelerometers ו-gyroscopesFLT:1 (למשל, MPU-6050) לגילוי בסתיו, ניתוח הגאהה ועידוד פעילות - לעתים קרובות מתחת 1 USD למודול.
• (FLT:0) לא-מגע אינפרא אדום תרמומטרים 1 (MLX90614) עבור בדיקת חום ללא מגע פיזי, המשמש כיום באופן נרחב בתגובה למגיפה.
• (FLT:0)Electrocardiogram (ECG) לפני צ'יפס endue 1 כמו AD8232 לאפשר ניטור לב חד-צדדי עם אלקטרודות חד פעמיות.
• (FLT:0) חיישנים מגסראטים (MQ) עבור גילוי פחמן חד תחמוצת, מתאן או אמוניה, רלוונטית לבטיחות חקלאית ותעשייתית.

רכיבים אלה מיוצרים בנפח גבוה על ידי fabs הסיני ודרום מזרח אסיה, שמירה על יחידות עולה נמוך. ספריות קוד פתוח ועיצובי התייחסות נוספים להפחית את זמן ההנדסה.

תקשורת אלחוטית יעילה באנרגיה

(BLE) הפכה לסטנדרט להעברת נתונים לטווח קצר.עבור תרחישים שבהם משתמש נמצא במרחק של כמה מטרים של טלפון חכם או שער קבוע, BLE צורכת מיקרו-אמפים במצב שינה ויכולה להעביר נתונים במשך שנים על סוללה קטנה.עבור טווח ארוך יותר, LoWAN (Long Range Wide Area Network) מאפשר שער אחד לכסות כמה קילומטרים, אידיאלי עבור פוסט כפריים או ניטור חקלאי.

קוד פתוח וענן Backends

(ב) שימוש בפלטפורמות כמו:0;0) ארדונופיד 1 או (FLT:2Zephyr RTOSFLT 3 מקצר את מחזורי הפיתוח ומבטל את דמי הרישוי.ענן שירותים כגון: FLT:4PlatformIOFLT:5 ו-FLT:6Ubidots מציעות דמי אחסון בחינם עבור נתונים בשילוב מהיר של מוצרי ענן ו-F.

התמודדות עם תשתיות ואתגרים סביבתיים

לא משנה כמה יפה, לביש יעיל רק אם הוא יכול לתפקד בסביבה שבה הוא פרוס.שלושת תשתיות גדולות יש להתגבר: עוצמה בלתי אמינה, קישוריות לאינטרנט מוגבלת, תנאים סביבתיים קיצוניים.

כוח מעבר לרשת

באזורים עם פחות מארבע שעות חשמל ביום, ניתן ללבוש כי תלוי בטעינה רגילה להיכשל.

• (FLT:0)אנרגיה קצירת חום גוף או תנועה לאחורFLT:1) באמצעות גנרטורים תרמואלקטריים (TEGs) או אלמנטים אדזואלקטריים.
• (FLT:0)Ultra-low Duty רכיבה על אופנייםFLT1) – מושכת את המכשיר רק פעם אחת בדקה כדי לצלם ולהעביר אותו, להוציא 99.8% מהזמן במצב השינה ב- ננואט.
• (FLT:0) סוללות סטנדרטיות סטנדרטיות סטנדרטיות תחליף 1 (AA או AAA alkaline) במקום חבילות טעינה אישית.זה מאפשר למשתמשים להחליף סוללות בקלות ולהשתמש תאים זמינים מקומית.

המונחים: first data handling

כאשר רשתות סלולריות או Wi-Fi אינן זמינות, ניתן לאחסן שבועות של יומני חיישן באופן מקומי. זיכרון קטן שאינו רצוני (למשל, SPI פלאש של 16 MB) יכול לאחסן שבועות של יומני חיישן.מאוחר יותר, כאשר המכשיר מסנכרן עם טלפון חכם באמצעות BLE או עם שער LoRaWAN, הנתונים מועברים בתבנית מפצה זו, המשמשת פרויקטים כמו FLTS Opens: UnSLTs for Uns for aDD.

הרדמת הסביבה על תקציב

• (FLT:0) ציפוי קונפורפורמנטלי 1 של PCB עם סיליקון או סיליקון למנוע נזק לחות - עולה פחות מ USD 0.10 לכל מכשיר.
• (ב) ⁇ (ב-[[1924]]) ב-epoxy resin for Extremeלחות או submersion (IP68) מוסיף כ-0.5 דולר.
• (FLT:0)Use of corrosion-resistant ConnectorsorsFLT:1 (הצית זהב-plated pogo) במקום יציאות micro-USB מפחיתה את שיעורי הכשל כאשר מכשירים נחשפים להזיעה או גשם.

אימוץ משתמש: Beyond Technology

מצוינות טכנית לבדה אינה מבטיחה השפעה. אימוץ בשווקים מתעוררים תלוי קבלה תרבותית, אמון, והערכה של צוותים לפיתוח.

רלוונטיות תרבותית ובינלאומיות

עובד טק בעמק הסיליקון עשוי להיות לא הולם לחלוטין עבור חקלאי באפריקה שמדרום לסהרה כולל:

• (ב) מדרש (במדבר כ"ד) ב"בשפות" (במדבר כ"ד) לא רק תרגום אלא ביטויים וסמלים בינוניים, אשר מובן באופן אוניברסלי.
• (ב) ,0) , בורא עולם (ה) אשר תואם את המשמעות המקומית (למשל, אדום לסכנה לא יכול לשאת את אותה דחיפות בכל מקום).
• (FLT:0) ניהול סיגמא 1 - בתרבויות מסוימות, ללבוש צג בריאות גלוי יכול להיות מפרש בטעות כמו מחלה מדבקת.

מודלים של עובד בריאות קהילתי

פריסות מוצלחות רבות אינן מעניקות לבישים ישירות לחולים.במקום, הן מציידות עובדי בריאות קהילתיים (CHWs) עם חביש שיכול למסך מספר חולים.לדוגמה, צ'ו עשוי לשאת סורק תרמי וכרטיס אצבע SpO2 המסנכרן לאפליקציית מובייל.המכשיר משותף בעשרות אנשים, מוריד באופן דרמטי את הוצאות האדם:0 מעלות אצבע טובות והשגת שימושים בסוכרת בקנייתית:1 והפחתה בטלפונים חכמים בסיסיים.

הדרכה ותמיכה ב- Scale

יש להעביר את ההכשרה של משתמשים באמצעות מבנים קהילתיים קיימים: מפגשים כפריים, אסיפות דתיות, או שיתופי פעולה חקלאיים.הוראות פיסול פשוטות באריזה המכשיר יכולות להפחית את הצורך באימון אחד-על-אחד. A toll-free helpline (אפילו IVR מבוסס קול) מאפשר למשתמשים לשאול שאלות מבלי להסתמך על קישוריות נתונים.

מחקרים: Real-World Low-Cost Wearables

פיקוח על הכפר

מכשיר ה-FLT:0 TempWatchveFLT:1 שפותח על ידי סטארט-אפ מבוסס בבנגלור, משתמש חיישן MLX90614 IR ו- ESP32 כדי לפקח על טמפרטורת הגוף של עובדי המפעל ועובדי החווה.המכשיר עולה מתחת ל-5 דולר ברכיבים ורץ במשך שישה חודשים על סוללה של CR2032 אחת.הוא מעביר נתונים באמצעות BLE לשער ששולח התראות SMS כאשר הוא מזוהה ב-48 שעות מתחת ל-48 דקות.

סולרי-סגולי בריאות במזרח אפריקה

בקניה, יוזמת מיזם ספין- off-off מ- סאניפיון:0. [SolarMamaFreaLT:0] מפיצה את חבית המשלבת את ה-pximeter הבסיסי עם מנורת LED המופעלת על ידי השמש.המכשיר הוא שוחק כשרשרת וטעימים בעוד המשתמש לובש אותו תחת השמש.הנתונים דחוסים לכרטיס SD ונאספים חודשי על ידי עובדי בריאות.

בטיחות העובד החקלאי בבנגלדש

פועלים במפעלי ביגוד ובלונות חשופים לחום קיצוני ולזיהום.פס יד נמוך בשם FLT:0 HeatSafeveFLT:1 משתמש במעונות ובחיישן גז MQ-9 כדי לזהות מתח חום מסוכן ורמות גז רעילות.It vibrates ו-Hacks LED כאשר סף הם מעלים.

חישוב ייצור ושרשרת האספקה

מעבר מטיפוס למיליונים של יחידות דורש תכנון שרשרת אספקה זהירה בשווקים מתעוררים, לוגיסטיקה יכולה להיות צוואר בקבוק גדול יותר מאשר טכנולוגיה.

האסיפה וההפצה

משלוח מלא מכשירים מקובצים על פני גבולות עולה גבוה ועלויות לוגיסטיקה.גישה טובה יותר היא לתכנן עבור הרכבה מקומית: PCBs וחיישנים מקורם בעולם, אבל האסיפה הסופית, הבדיקות והאריזות מתרחשות בארץ.

בקרת איכות בהגדרות מונחות משאבים

ללא ציוד בדיקה גבוה, בדיקות אצווה הופך לאתגר. שיטה מוכחת היא להשתמש בפלט:0 Goldenen UnitFLT:1 - מכשיר הפניה calibrated במעבדה - ולהשוות את כל הפלט של כל מדגם ייצור נגד זה באמצעות קידוד פשוט של תהליך סטטיסטי (SPC) ⁇ , גם אם נשמר באופן ידני, יכול לתפוס חיישן בחיקנות לפני השימוש בתקני Jig.

סוללה ומעגל חיים

מכשירים המיועדים לשווקים מתעוררים חייבים לצפות כי חלקי חילוף וסוללות חלופיות עשויים להיות לא זמינים במשך שנים.ספק גודלי סוללה נפוצים (AA, AAA, או CR2032) שנמכרים בחנויות פינה מבטיח כי משתמשים יכולים לשמור על המכשירים שלהם פועל.בנוסף, עיצובים מודולריים המאפשרים החלפת רצועה, קיסינג, או אריזה להאריך את תוחלת החיים של המכשיר מעבר לשלוש שנים, שיפור העלות הכוללת של הבעלות.

מודלים וכלכלה ועסקים

עלות נמוכה ללבוש חייב להיות בר קיימא מבחינה כלכלית, לא רק צדקה. כמה מודלים עסקיים הוכיחו יעיל.

Pay-per-Use ו-מנוי מודלים

במקום למכור את המכשיר למעלה, ארגונים עשויים לחכיר אותו תמורת תשלום חודשי קטן המכסה העברת נתונים ותחזוקה. בהודו, ה-FLT:0CardioWatchFLT:1 שירות חיובים INR 50 (USD 0.60) בחודש עבור דף יד הלב המסונכרן למרכז בריאות מקומי.

Cross-Subsidy from Premium Markets

חלק מהחברות מוכרות גרסה יקרה יותר של הישבן במדינות המפותחות ולהשתמש ברווחים כדי לסבסד את אותו המכשיר (עם תכונות מופחתות) עבור שווקים מתעוררים.מודל זה, המשמש את FLT:0AliveCorcioFLT:1 עבור הקרדיה Mobile ECG, מאפשר סקאלה שמניעה עלויות לשתי השווקים.

רכישת הממשלה והלא-ממשלתית

תוכניות בריאות הציבור לעתים קרובות לרכוש עונדים ברובם עבור קמפיינים ספציפיים (למשל, בדיקת חום במהלך התפרצויות) על ידי נעילה בחוזים ארוכי טווח של 50,000 יחידות או יותר, קונים יכולים לנהל משא ומתן על תמחור של רכיב.הבנק העולמי:0Health Results Innovation FundveFLT:1 מממן כמה רכישות גדולות, צמיגים תשלומים לתוצאות בריאותיות ניתנות למדידה.

שאלות פתוחות ודרכים פתוחות

תחום של עונדים זולים נע במהירות.כמה מגמות יעצבו את הדור הבא של מכשירים.

AI-Enabled Edge אבחון

הפעלת רשתות עצביות קטנות ישירות על מיקרובקר מאפשר מכשיר לזהות arrhythmias, סיווג צלילים שיעול, או לזהות חריגות גירוד ללא צורך קישוריות בענן.FLT:0TensorFlow Lite עבור MicrocontrollersuaFLT:1 מסגרת עכשיו תומך שבבים עם קצת כמו 256 KB של RAM.

שילוב עם מערכות מידע בריאות לאומיות

כאשר ממשלות יספרו רשומות בריאות, עונדים יאכילו נתונים ישירות לרשומות רפואיות אלקטרוניות (EMRs) האתגר הוא בין-אופרציה: שימוש בסטנדרטים כמו FLT:0HIRIRIRIRIRIRIRPHFLT:1 (משאבים של טיפול רפואי) מבטיח כי נתונים מלבוש בעל עלות נמוכה ניתן לקבל על ידי מערכת הבריאות של רואנדה והם כבר פיילוט עבור בריאות אימהית.

חידושים חומריים במחיר נמוך

מחקר ב-FLT:0 (האלקטרוניקה) מודפסת 1FLT:1 על תת-שכבות גמישות (paper, בד או ביופלסטים) יכול להביא את העלות לחיישן מתחת ל-0.0. חיישן טמפרטורה מודפס על להקה - ייתכן שלא ניתן היה להיפטר לאחר שימוש יחיד, ביטול הצורך לניקוי או קידוד מחדש של חברות כמו FLT21010LTFalisches 3, אם כי הם עדיין לא ניתן להוכיח "בלתי אפשרי" בשווקים מסוכנים.

שיקולים אתיים

עלות נמוכה של עונדים לאסוף נתונים רגישים לבריאות של אוכלוסיות פגיעות.מפתחים חייבים להבטיח פרטיות נתונים חזקה, הסכמה מושכלת, ובעלות מקומית של נתונים.TheFLT:0)עקרונות לפיתוח דיגיטלי (עיצוב עם המשתמש, להבין את המערכת האקולוגית הקיימת וכו ') צריך להנחות כל פרויקט מראש.

מסקנה

פיתוח פתרונות בעלי עלות נמוכה לשווקים מתעוררים אינו עניין של פיזור מכשיר פרימיום.זה דורש פילוסופיה עיצוב חדשה כי עדיפות עמידות, יעילות כוח קיצונית, יכולת מקומיות, ו affordability. על ידי שילוב חיישנים זולים, קוד פתוח, פתרונות כוח יצירתי, מודלים פריסה ממוקדת הקהילה, מהנדסים ויזמים יכול ליצור טכנולוגיה שבאמת משפרת את הבריאות, הבטיחות והפרודוקטיביות עבור זה צורך ביותר זה פתרון הזדמנות עצומה כאן כדי להפוך את המציאות.