陳宏瑋 黃信偉
在后疫情時代,隨著患者健康監(jiān)測方式的改變,以及面對面醫(yī)療問診服務(wù)的變化等,可穿戴醫(yī)療設(shè)備需求不斷增長。與此同時,對可穿戴設(shè)備存儲數(shù)據(jù)的市場需求翌日劇增,尤其是更安全、高容量的非揮發(fā)性存儲產(chǎn)品的需求不斷增長。穿戴式的健康追蹤裝置,為人們提供了一種新的生活方式,使其能夠保持更健康的生活習(xí)慣,并增強對抗疾病的能力?,F(xiàn)在,大多數(shù)的人已經(jīng)熟悉穿戴式的健康追蹤裝置,如用戶心率監(jiān)測儀等。在后疫情時代,專業(yè)型穿戴式醫(yī)療設(shè)備以及消費型穿戴式醫(yī)療裝置都很有可能成為市場的新寵兒。
但是,可穿戴式醫(yī)療技術(shù)的使用者數(shù)量大幅成長,卻也帶來了相關(guān)的安全性隱患。第一,專業(yè)型醫(yī)療設(shè)備在部分使用案例下具有極高的安全特性要求。因此,這些裝置必須能抵擋分布式阻斷服務(wù)攻擊等惡意襲擊,以免裝置作業(yè)中斷或癱瘓。第二,可穿戴式裝置會記錄用戶的私人數(shù)據(jù),且大多通過無線連網(wǎng)(如藍牙低功耗無線電)傳送至智能手機等主機裝置。重要的是,使用者需要將數(shù)據(jù)授權(quán)給對方,比如醫(yī)生等。所以需要用戶對裝置數(shù)據(jù)收集方足夠信任。
使用連網(wǎng)穿戴式裝置確實存在風險,美國食品藥物管理局(FDA)等官方機構(gòu)曾發(fā)出系列警告,要求裝置用戶和制造商留意已知的風險,比如會影響藍牙低功耗無線電芯片組的SweynTooth系列網(wǎng)絡(luò)安全漏洞。今年3月,F(xiàn)DA就在有關(guān)SweynTooth的公告中表示,“在特定狀況下已能公開獲得利用這些漏洞的軟件”。醫(yī)療器材在傳輸數(shù)據(jù)或程序代碼時,所面臨的威脅最為嚴重:例如,在可穿戴式心率監(jiān)測裝置通過藍牙低功耗聯(lián)機將心率測量記錄上傳至用戶的智能型手機時;或是從云端通過無線網(wǎng)絡(luò)將更新的固件傳送至可穿戴式裝置的時候。
針對簡易型的穿戴式產(chǎn)品,安全措施的構(gòu)建大多局限于微控制器或系統(tǒng)芯片,這類裝置上會有一個內(nèi)建于芯片的小型閃存區(qū)域,用于存儲安全程序代碼。但對更精密的裝置而言,由于程序代碼容量過大,超出嵌入式MCU的內(nèi)存容量,因此需要使用外接式閃存來儲存程序代碼。
但這類外接式內(nèi)存若缺乏加密引擎和信任根等安全功能,則會成為安全漏洞。假若外接內(nèi)存有風險,不論主機MCU或SoC的安全性再高,整個裝置和其中的數(shù)據(jù)都將受到安全威脅。華邦的TrustME系列中的最新安全內(nèi)存產(chǎn)品W77Q,能保護裝置免受遠程軟件攻擊,確保連網(wǎng)醫(yī)療器材獲得安全可靠的端對端安全性。
目前,市場上諸多可穿戴式裝置由于無法持續(xù)連網(wǎng),其系統(tǒng)架構(gòu)必須能將用戶數(shù)據(jù)儲存于本機,因此需要高容量的非揮發(fā)性內(nèi)存。此外,患者的診斷和治療需要用這些數(shù)據(jù)進行判斷,因此數(shù)據(jù)完整性也是關(guān)鍵任務(wù)要求之一。傳統(tǒng)用于非揮發(fā)性、零錯誤數(shù)據(jù)儲存裝置的內(nèi)存類型為NOR Flash,在512Mbit以下的低容量應(yīng)用中,NOR Flash是極具成本效益的選擇。但當所需的數(shù)據(jù)容量達到512Mbit以上時,NAND Flash的制程更具優(yōu)勢。在華邦的醫(yī)療設(shè)備市場展望中,用于儲存用戶數(shù)據(jù)的NOR Flash需要有高可靠度、高速的替代選擇。為此,華邦開發(fā)了全新技術(shù),提高其SLC NAND Flash產(chǎn)品的讀寫效能。例如,W25N QspiNAND系列提供512Mbit、1Gbit、2Gbit和4Gbit的容量選擇,并與傳統(tǒng)SPI NOR Flash共享相同接口,因而能簡單快速地置換現(xiàn)有設(shè)計中的產(chǎn)品,而且512Mbit容量的每位單位成本更低,使用的電路板空間也更少。W25N裝置亦具備快速的編程/抹除效能,而且可靠穩(wěn)定:產(chǎn)品包含10萬次以上的編程/抹除周期,以及超過10年的資料保存期。芯片內(nèi)建錯誤修正碼(ECC)引擎,可確保儲存空間內(nèi)的數(shù)據(jù)不會發(fā)生位錯誤。
此外,華邦還提供更高效能的遷移路徑,適用于整合大量傳感器并以高取樣速度運作的醫(yī)療器材:高效能的QspiNAND Flash和OctalNAND Flash產(chǎn)品提供與SLC NAND Flash質(zhì)量相同的高標可靠度,而且數(shù)據(jù)帶寬還更高。