新一代可穿戴醫(yī)療設(shè)備需要安全、高密度的非易失性存儲(chǔ)器

互聯(lián)可穿戴設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)是真實(shí)存在的。美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）等官方機(jī)構(gòu)已經(jīng)向設(shè)備用戶和制造商發(fā)出了一系列關(guān)于已知風(fēng)險(xiǎn)的警告。

很明顯，COVID 后患者健康監(jiān)測(cè)以及面對(duì)面提供醫(yī)療服務(wù)方式的變化將對(duì)個(gè)人和可穿戴醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)生更大的需求。需求模式的這種變化將需要更強(qiáng)大、更安全的內(nèi)存產(chǎn)品，這些產(chǎn)品能夠以更低的每比特成本存儲(chǔ)更多的用戶數(shù)據(jù)，同時(shí)提供高級(jí)別的安全性。

面臨入侵或攻擊風(fēng)險(xiǎn)的個(gè)人醫(yī)療設(shè)備

在可預(yù)見的未來，許多國(guó)家的公民在室內(nèi)空間將繼續(xù)強(qiáng)制保持社交距離。像學(xué)校和工廠一樣，醫(yī)院將尋找減少任何時(shí)候聚集在里面的人數(shù)的方法，以便更容易保持人與人之間的距離。

因此，衛(wèi)生系統(tǒng)將高度重視能夠在醫(yī)院外進(jìn)行監(jiān)測(cè)和診斷的技術(shù)，這些技術(shù)不需要將患者送入病房進(jìn)行觀察。

消費(fèi)者已經(jīng)熟悉可穿戴活動(dòng)追蹤器，它可以監(jiān)測(cè)用戶的心率等生理體征。

活動(dòng)和健康追蹤器為消費(fèi)者提供了一種保持更健康的生活方式和提高他們對(duì)新疾病的抵抗力的新方法。

因此，專業(yè)可穿戴診斷設(shè)備和消費(fèi)者可穿戴設(shè)備似乎都可能在 Covid 后得到更廣泛的使用。

可穿戴醫(yī)療技術(shù)用戶的廣泛擴(kuò)展對(duì)安全性產(chǎn)生了巨大影響，原因有二：

在某些情況下，專業(yè)醫(yī)療設(shè)備對(duì)安全至關(guān)重要——用戶的生命將取決于它。因此，設(shè)備必須免受惡意攻擊，例如拒絕服務(wù)攻擊，這些攻擊可能會(huì)禁用或損害其操作。

私人用戶數(shù)據(jù)由可穿戴設(shè)備記錄和傳輸，通常通過無線鏈路（如低功耗?藍(lán)牙無線電）傳輸?shù)?a href="http://ttokpm.com/v/tag/11230/" target="_blank">智能手機(jī)等主機(jī)設(shè)備。對(duì)于用戶對(duì)其設(shè)備的信任而言，這些數(shù)據(jù)只能與授權(quán)實(shí)體（例如用戶的醫(yī)生）共享，這一點(diǎn)至關(guān)重要。

互聯(lián)可穿戴設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)是真實(shí)存在的。美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）等官方機(jī)構(gòu)已經(jīng)向設(shè)備用戶和制造商發(fā)出了一系列關(guān)于已知風(fēng)險(xiǎn)的警告。此類風(fēng)險(xiǎn)包括影響低功耗藍(lán)牙無線電芯片組的SweynTooth系列網(wǎng)絡(luò)安全漏洞。FDA 在 2020 年 3 月發(fā)布的關(guān)于 SweynTooth 的公告中表示，在某些情況下利用這些漏洞的軟件已經(jīng)公開可用。

在醫(yī)療設(shè)備中，當(dāng)數(shù)據(jù)或代碼在傳輸過程中時(shí)，受到威脅的風(fēng)險(xiǎn)最大。例如，當(dāng)記錄的心跳測(cè)量值通過低功耗藍(lán)牙鏈路從可穿戴心臟監(jiān)測(cè)器上傳到用戶的智能手機(jī)時(shí)，或者當(dāng)更新的固件從云端無線傳輸?shù)娇纱┐髟O(shè)備時(shí)。

在簡(jiǎn)單的可穿戴產(chǎn)品中，安全提供可能僅限于微控制器或片上系統(tǒng)（SoC），其中將包括用于安全代碼存儲(chǔ)的小型片上閃存區(qū)域。如果系統(tǒng)具有串行或SPI閃存，則根據(jù)定義，它已做好安全準(zhǔn)備。然而，在更復(fù)雜的設(shè)備中，代碼的大小對(duì)于嵌入式MCU的存儲(chǔ)器來說太大，需要使用外部閃存進(jìn)行代碼存儲(chǔ)。如果此外部存儲(chǔ)器不提供加密引擎和信任根等安全功能，那么它將容易受到攻擊。無論主機(jī)MCU或SoC多么安全，如果外部存儲(chǔ)器面臨風(fēng)險(xiǎn)，整個(gè)設(shè)備及其數(shù)據(jù)都將面臨風(fēng)險(xiǎn)。

通過以下高級(jí)功能確保互聯(lián)醫(yī)療設(shè)備中強(qiáng)大的端到端安全性，可以保護(hù)連接的設(shè)備免受遠(yuǎn)程軟件攻擊：

當(dāng)主機(jī) MCU 或 SoC 遭到入侵時(shí)，通過更新機(jī)構(gòu)之間的端到端安全通道進(jìn)行安全代碼更新，包括無線更新。

安全啟動(dòng)和信任根

閃存設(shè)備和主機(jī)之間經(jīng)過身份驗(yàn)證和加密的數(shù)據(jù)傳輸

啟動(dòng)和應(yīng)用程序代碼的就地執(zhí)行 （XiP）

系統(tǒng)彈性，由保護(hù)、檢測(cè)和恢復(fù)等關(guān)鍵安全功能實(shí)現(xiàn)

從閃存到云的安全通道

安全性應(yīng)由外部認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行評(píng)估，符合GDPR和歐盟網(wǎng)絡(luò)安全法案的實(shí)質(zhì)性水平，并符合以下標(biāo)準(zhǔn)：CC EAL2（VAN.2），IEC62443，SESIP，PSA。

固件必須具有彈性。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院 （SP 800-193） 指定機(jī)制可保護(hù)固件和配置數(shù)據(jù)免受攻擊。此外，它們可以檢測(cè)成功的攻擊并從中恢復(fù)。內(nèi)存應(yīng)自動(dòng)且真實(shí)地將平臺(tái)固件恢復(fù)到完整性狀態(tài)，以防檢測(cè)到任何此類固件代碼或關(guān)鍵數(shù)據(jù)已損壞或被黑客入侵。

如何以更低的成本存儲(chǔ)大量個(gè)人用戶數(shù)據(jù)？

使用可穿戴和家庭患者監(jiān)測(cè)設(shè)備將減輕醫(yī)療機(jī)構(gòu)的壓力，并促進(jìn)手術(shù)和醫(yī)院的社交距離。但是，這種個(gè)人設(shè)備將產(chǎn)生大量的個(gè)人數(shù)據(jù)。多傳感器監(jiān)測(cè)設(shè)備已經(jīng)可用于同時(shí)跟蹤各種生命體征，例如心率、心率變異性、血氧水平和溫度。

不能假設(shè)可穿戴設(shè)備可以連續(xù)訪問互聯(lián)網(wǎng)，因此系統(tǒng)架構(gòu)必須允許本地存儲(chǔ)這些用戶數(shù)據(jù)。這意味著可穿戴醫(yī)療設(shè)備需要高密度、非易失性存儲(chǔ)器。由于有關(guān)患者診斷和治療的決策可能基于數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)完整性是一項(xiàng)任務(wù)關(guān)鍵型要求。

用于非易失性、無差錯(cuò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的傳統(tǒng)存儲(chǔ)器類型選擇是 NOR 閃存。在低于 512Mbit 的低密度下，NOR 閃存是一種經(jīng)濟(jì)高效的選擇。然而，當(dāng)需要512Mbits或更高的數(shù)據(jù)容量時(shí)，NAND閃存的制造工藝優(yōu)勢(shì)就會(huì)發(fā)揮作用。

OctalNAND為該技術(shù)的讀取性能設(shè)定了新的基準(zhǔn)：提供240MB/s的最大連續(xù)讀取吞吐量，比市場(chǎng)上通用的QspiNAND閃存產(chǎn)品快近10倍。

通過將大量數(shù)據(jù)引導(dǎo)從內(nèi)部ROM傳輸?shù)絆ctal NAND，閃存內(nèi)容的速度加快，OctalNAND為嵌入式應(yīng)用提供最高的讀取吞吐量。

新一代個(gè)人醫(yī)療設(shè)備

COVID-19大流行的影響仍在顯現(xiàn)，但很明顯，醫(yī)學(xué)界將需要接受使用更多的個(gè)人和可穿戴技術(shù)。數(shù)據(jù)是這些新興個(gè)人醫(yī)療設(shè)備的關(guān)鍵，這對(duì)安全和存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有著巨大的影響。

審核編輯：郭婷