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  • 06  Informationstechnik und Kommunikationstechnik
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mHealth, mobile IT, kabellose Technologien (wireless, Bluetooth, W-LAN)

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Tragbare Technologien (wearables), intelligente Textilien (smart textiles)

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eHealth, Telemedizin / Telematik / Telemetrie

Unsere Produkte

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Visit our Medical Solutions Page!

Visit our Medical overview page to learn how Maxim Integrated can help you to get your products faster to market.
You will meet innovative technologies such as:
  • Solutions to accurately measure vital signs like heart rate, Spo2, PPG and ECG
  • Maxim’s unique PUF based secure authenticators to secure your medical devices from threat
  • The newest breed of Bluetooth 5 enabled low-power microcontrollers as well as Maxim’s groundbreaking new    microcontroller with integrated low power AI accelerator
  • Maxim’s Essential Analog portfolio for Efficient Power, Precision Measurement, Reliable Connectivity, and Robust Protection
  • Trinamic’s newest motor driver, motion control and axis driver IC’s designed for Medical application
Also, do not forget to sign up for our various on-demand webinars where our engineers will give you valuable insight in the world of electronics which enable your Healthcare devices.

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MAX-ECG-Monitor: Wearable ECG and Heart Monitor Evaluation and Development Platform

The MAX-ECG-MONITOR evaluation and development platform, featuring the MAX30003 clinical-grade AFE, analyzes data and accurately tracks heart signals (ECG and heart rate), as well as user status signals such as temperature and motion, to provide valuable insight for clinical and fitness applications. Quickly develop ECG-based applications with the embedded algorithms, or use it to collect raw data to develop your own custom health sensor algorithms. Part of the Movesense ecosystem, the MAX-ECG-MONITOR runs an open Application Program Interface (API) for developing unique in-device apps for a variety of ECG-based use cases showing heart-rate signals at rest or during high motion activity.

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MAXREFDES104#: Health Sensor Platform 3.0

The MAXREFDES104# is a unique evaluation and development platform in a wearable form factor that demonstrates the functions of a wide range of Maxim’s products for health-sensing applications. This third-generation health sensor platform (an advancement of the MAXREFDES101# Health Sensor Platform 2.0) integrates a two-in-one PPG + ECG analog-front-end (AFE) sensor (MAX86176), a human body temperature sensor (MAX30208), a microcontroller (MAX32666), a power-management IC (MAX20360), and a 3-axis accelerometer. The complete platform includes a 3D-printed enclosure and a biometric algorithm hub with an embedded heart-rate, oxygen saturation and ECG algorithms (MAX32670). Algorithm output and raw data can be streamed through Bluetooth™ to a PC GUI for demonstration, evaluation, and customized development.

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MAXREFDES103#: Wrist-Based SpO2, HR, and HRV Health Sensor Platform

The MAXREFDES103# is a wrist-worn wearable form factor that demonstrates the high sensitivity and algorithm processing functions for health-sensing applications. This health sensor band platform includes an enclosure and a biometric sensor hub with an embedded algorithm for heart rate and SpO2 (MAX32664C) which processes PPG signals from the analog-front-end (AFE) sensor (MAX86141). Algorithm output and raw data can be streamed through Bluetooth® to an Android® app or PC GUI for demonstration, evaluation, and customized development.

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MAX78000: Ultra-Low-Power Arm Cortex-M4 Processor with FPU-Based Microcontroller with Convolutional Neural Network Accelerator

Artificial intelligence (AI) requires extreme computational horsepower, but Maxim is cutting the power cord from AI insights. The MAX78000 is a new breed of AI microcontroller built to enable neural networks to execute at ultra-low power and live at the edge of the IoT. This product combines the most energy-efficient AI processing with Maxim's proven ultra-low power microcontrollers. Our hardware-based convolutional neural network (CNN) accelerator enables battery-powered applications to execute AI inferences while spending only microjoules of energy.

The MAX78000 is an advanced system-on-chip featuring an Arm® Cortex®-M4 with FPU CPU for efficient system control with an ultra-low-power deep neural network accelerator. The CNN engine has a weight storage memory of 442KB, and can support 1-, 2-, 4-, and 8-bit weights (supporting networks of up to 3.5 million weights). The CNN weight memory is SRAM-based, so AI network updates can be made on the fly. The CNN engine also has 512KB of data memory. The CNN architecture is highly flexible, allowing networks to be trained in conventional toolsets like PyTorch and TensorFlow®, then converted for execution on the MAX78000 using tools provided by Maxim.

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Low-Power, Arm Cortex-M4 Processor with FPU-Based Microcontroller and Bluetooth 5.2

The MAX32655 microcontroller (MCU) is an advanced system-on-chip (SoC) featuring an Arm® Cortex®-M4F CPU for efficient computation of complex functions and algorithms that is qualified to operate at a temperature range of -40°C to +105°C. The SoC integrates power regulation and management with a single inductor multiple output (SIMO) buck regulator system. On board is the latest generation Bluetooth® 5.2 Low Energy (LE) radio, supporting LE Audio, angle of arrival (AoA), and angle of departure (AoD) for direction finding, long-range (coded), and high-throughput modes.

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MAX32666: Low-Power ARM Cortex-M4 with FPU-Based Microcontroller with Bluetooth 5 for Wearables

The MAX32665–MAX32668 UB class microcontrollers are advanced systems-on-chips featuring an Arm® Cortex®-M4 with FPU CPU for efficient computation of complex functions and algorithms with integrated power management. They also include the newest generation Bluetooth 5 Low Energy radio with high throughput (2Mbps) and Maxim's best-in-class hardware security suite trust protection unit (TPU). The devices offer large on-board memory with 1MB flash and up to 560KB SRAM that can be configured as 448KB SRAM with error correction coding (ECC). Split flash banks of 512KB each support seamless over the air upgrades, adding an additional degree of reliability. Memory scalability of data (SRAM) and code (flash) space is supported by two SPI execute-in-place (SPIX) interfaces.

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MAX32670: High Reliability, Ultra-Low Power Microcontroller Powered by Arm Cortex M4 Processor with FPU for Industrial and IoT

In the Darwin family, the MAX32670/MAX32671 are ultra- low power, cost-effective, high reliability 32-bit microcon- trollers enabling designs with complex sensor processing without compromising battery life. They combine a flexible and versatile power management unit with the powerful Arm® Cortex®-M4 processor with floating point unit (FPU). The MAX32670/MAX32671 also offer legacy de- signs an easy and cost optimal upgrade path from 8- or 16-bit microcontrollers.

The devices integrate up to 384KB of flash and 160KB of SRAM to accommodate application and sensor code. error correction coding (ECC), capable of single error correction and double error detection (SEC-DED), is implemented over the entire flash, RAM, and cache to ensure ultra-reliable code execution for demanding applications. Additional features such as the two windowed watchdog timers with fully flexible and independent clocking have been added to further enhance reliable operation. Brown- out detection ensures proper operation during power- down and power-up events and unexpected supply transients.

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MAX32660: Tiny, Ultra-Low-Power Arm Cortex-M4 Processor with FPU-Based Microcontroller (MCU) with 256KB Flash and 96KB SRAM

In the DARWIN family, the MAX32660 is an ultra-low-power, cost-effective, highly-integrated 32-bit microcontroller designed for battery-powered devices and wireless sensors. It combines a flexible and versatile power management unit with the powerful Arm® Cortex®-M4 processor with floating point unit (FPU) in the industry’s smallest form factor: 1.6mm x 1.6mm, 16-bump WLP or 4mm x 4mm, 20-pin TQFN-EP, or 3mm x 3mm, 24-pin TQFN-EP.

The MAX32660 enables designs with complex sensor processing without compromising battery life. It also offers legacy designs an easy and cost optimal upgrade path from 8- or 16-bit microcontrollers.

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DS28E50: DeepCover Secure SHA-3 Authenticator with ChipDNA PUF Protection

The DS28E50 secure authenticator combines FIPS202-compliant secure hash algorithm (SHA-3) challenge and response authentication with Maxim’s patented ChipDNA™ technology, a physically unclonable function (PUF) to provide a cost-effective solution with the ultimate protection against security attacks. The ChipDNA implementation utilizes the random variation of semiconductor device characteristics that naturally occur during wafer fabrication. The ChipDNA circuit generates a unique output value that is repeatable over time, temperature, and operating voltage. Attempts to probe or observe ChipDNA operation modifies the underlying circuit characteristics thus preventing discovery of the unique value used by the chip cryptographic functions. The DS28E50 utilizes the ChipDNA output as key content to cryptographically secure all device-stored data. With ChipDNA capability, the device provides a core set of cryptographic tools derived from integrated blocks including a SHA-3 engine, a FIPS/NIST compliant true random number generator (TRNG), 2Kb of secured EEPROM, a decrement-only counter and a unique 64-bit ROM identification number (ROM ID). The unique ROM ID is used as a fundamental input parameter for cryptographic operations and serves as an electronic serial number within the application. The DS28E50 communicates over the single-contact 1-Wire® bus at both standard and overdrive speeds. The communication follows the 1-Wire protocol with the ROM ID acting as node address in the case of a multidevice 1-Wire network.

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DS2477: DeepCover Secure SHA-3 Coprocessor with ChipDNA PUF Protection

The DS2477 secure I²C coprocessor with built-in 1-Wire® master combines FIPS202-compliant secure hash algorithm (SHA-3) challenge and response authentication with Maxim’s patented ChipDNA™ feature, a physically unclonable technology (PUF) to provide a cost-effective solution with the ultimate protection against security attacks. The ChipDNA implementation utilizes the random variation of semiconductor device characteristics that naturally occur during wafer fabrication. The ChipDNA circuit generates a unique output value that is repeatable over time, temperature, and operating voltage. Attempts to probe or observe ChipDNA operation modifies the underlying circuit characteristics thus preventing discovery of the unique value used by the chip cryptographic functions. The DS2477 utilizes the ChipDNA output as key content to cryptographically secure all device-stored data. With ChipDNA capability, the device provides a core set of cryptographic tools derived from integrated blocks including a SHA-3 engine, a FIPS/NIST compliant true random number generator (TRNG), 2Kb of secured EEPROM, and a unique 64-bit ROM identification number (ROM ID). The unique ROM ID is used as a fundamental input parameter for cryptographic operations and serves as an electronic serial number within the application. The DS2477 provides the SHA-3 and memory functionality required by a host system to communicate with and operate a 1-Wire SHA-3 slave. In addition, it performs protocol conversion between the I²C master and any attached 1-Wire SHA-3 slaves. For 1-Wire line driving, internal user-adjustable timers relieve the system host processor from generating time-critical 1-Wire waveforms, supporting both standard and overdrive 1-Wire communication speeds. The 1-Wire line can be powered down under software control. Strong pullup features support 1-Wire power delivery for commands that require higher current consumption.

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DS28E39: DeepCover Secure ECDSA Bidirectional Authenticator with ChipDNA PUF Protection

The DS28E39 is an ECDSA public-key-based bidirectional secure authenticator that incorporates Maxim’s patented ChipDNA™ feature, a physically unclonable function (PUF) to provide a cost-effective solution with the ultimate protection against security attacks. Using the random variation of semiconductor device characteristics that naturally occur during wafer fabrication, the ChipDNA circuit generates a unique output value that is repeatable over time, temperature, and operating voltage. Attempts to probe or observe ChipDNA operation modifies the underlying circuit characteristics, preventing discovery of the unique value used by the chip cryptographic functions. The DS28E39 utilizes the ChipDNA output as key content to cryptographically secure all device stored data and optionally, under user control, as the private key for the ECDSA signing operation. With ChipDNA capability, the device provides a core set of cryptographic tools derived from integrated blocks including an asymmetric (ECC-P256) hardware engine, a FIPS/NIST-compliant true random number generator (TRNG), 2Kb of secured EEPROM, a decrement-only counter and a unique 64-bit ROM identification number (ROM ID). The ECC public/private key capabilities operate from the NIST-defined P-256 curve to provide a FIPS 186-compliant ECDSA signature generation function. The unique ROM ID is used as a fundamental input parameter for cryptographic operations and serves as an electronic serial number within the application. The DS28E39 communicates over the single-contact 1-Wire® bus at both standard and overdrive speeds. The communication follows the 1-Wire protocol with the ROM ID acting as node address in the case of a multidevice 1-Wire network.

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DS28E83: DeepCover Radiation Resistant 1-Wire Secure Authenticator

The DS28E83 is a radiation-resistant secure authenticator that provides a core set of cryptographic tools derived from integrated asymmetric (ECC-P256) and symmetric (SHA-256) security functions. In addition to the security services provided by the hardware implemented crypto engines, the device integrates a FIPS-compatible true random number generator (TRNG), 10Kb of secured OTP, one configurable GPIO, and a unique 64-bit ROM identification number (ROM ID).

The ECC public/private key capabilities operate from the NIST defined P-256 curve and include FIPS 186-compliant ECDSA signature generation and verification to support a bidirectional asymmetric key authentication model. The SHA-256 secret key capabilities are compliant with FIPS 180 and are flexibly used either in conjunction with ECDSA operations or independently for multiple HMAC functions.

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Integrated Motor Driver and Motion Controller IC

The TMC5130 cDriver™ is an integrated motor driver and motion controller solution for 3D-Printing, CCTV cameras, pumps and other automated equipment applications. The device has an integrated SixPoint™ ramp controller, a microstepping indexer, the sensorless stall detection technology StallGuard2™ and the completely noiseless current control mode StealthChop™ and is intended to drive a bipolar stepper motor. The output driver block consists of low RDSon N-Channel power MOSFETs configured as full H-bridges to drive the motor windings. The TMC5130 is capable of driving up to 2.5A of current from each output (with proper heatsinking). TMC5130 is designed for a supply voltage of 5...46V. The device provides a SPI interface for configuration and diagnostics and a step and direction interface.

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Trinamic Open-Source Ventilator Project

The TOSV demonstrates how a medical ventilator can be build. Based on the TMC4671 and TMC6100 evaluation kit, Trinamic build an open-source reference design in a matter of weeks. Delivering perfect motion control, the TMC4671 controls the airflow via a simple CPAP blower to ensure sensitive lungs are supplied with oxygen without damaging any tissue.

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Low-Weight Miniaturized Single Axis Servo Drive for 3-Phase BLDC Motors

The TMCM-1617 is a master key designed especially for medical, robotics and logistics systems in need of smaller and lighter drives. The potted module features hardware-based field oriented control that's integrated and easy to adjust, supporting low-inductance and highly dynamic motors. Capable of previously unachieved high-current loop frequencies to keep the current ripple low, the potted module enables ever-smaller electric drives with extremely high dynamics.

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MAX16150: nanoPower Pushbutton On/Off Controller and Battery Freshness Seal

The MAX16150 is an extremely low-power, pushbutton, on/off controller with a switch debouncer and built-in latch. This device accepts a noisy input from a mechanical switch and produces a clean, latched output, as well as a one-shot interrupt output, in response to a switch closure exceeding the debounce period at active-low PB_IN. A switch closure longer than shutdown period at active-low PB_IN results in a longer one-shot interrupt output. The MAX16150 family has two set of devices, one in which a longer switch closure greater than the shutdown period de-asserts the latched output, and another in which the latched output stays asserted. See Table 1 for more information.

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MAX38640–MAX38643: Tiny 1.8V to 5.5V Input, 330nA IQ, 700mA nanoPower Buck Converter

The MAX38640–MAX38643 are a nanoPower family of ultra-low 330nA quiescent current buck (step-down) DC-DC converters that operate from 1.8V to 5.5V input voltage and support load currents of up to 175mA, 350mA, 700mA with peak efficiencies of 96%. While in shutdown, there is only 5nA of shutdown current. The devices offer ultra-low quiescent current, small total solution size, and high efficiency throughout the load range. The MAX38640–MAX38643 are ideal for battery applications where long battery life is a must.

The MAX38640–MAX38643 family utilizes a unique control scheme that allows ultra-low quiescent current and high efficiency over a wide output current range. The MAX38642 excludes active discharge resistor in shutdown, which allows the output to be regulated or held high by another source or by the charged output capacitor.

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MAX40203: Ultra-Tiny Nanopower, 1A Ideal Diodes with Ultra-Low-Voltage Drop

The MAX40203 is an ideal diode current-switch with forward voltage drop that is approximately an order of magnitude smaller than that of Schottky diodes. When forward biased and enabled, the MAX40203 conducts with 90mV of voltage drop while carrying currents as high as 1A. During a short-circuit or a fast power-up, the device limits its output current to 2A. The MAX40203 thermally protects itself and any downstream circuitry from overcurrent conditions.

This ideal diode operates from a supply voltage of 1.2V to 5.5V. The supply current is relatively constant with load current, and is typically 300nA. When disabled (EN = low), the ideal diode blocks voltages up to 6V in either direction, makes it suitable for use in most low-voltage, portable electronic devices.

The MAX40203 is available in a tiny, 0.77mm x 0.77mm, 4-bump wafer-level package (WLP), with a 0.35mm bump pitch and a 5-pin SOT-23 package. It is specified over the automotive -40°C to +125°C temperature range.

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MAX31342: Low-Current, Real-Time Clock with I2C Interface

The MAX31342 low-current, real-time clock (RTC) is a time-keeping device that provides an extremely low time-keeping current, permitting longer life from a power supply. The MAX31342 supports 6pF high-ESR crystals, which broaden the pool of usable crystals for the devices. This device is accessed through an I2C serial interface. An integrated power-on reset function ensures deterministic default register status upon power-up.

Other features include two time-of-day alarms, interrupt outputs, a programmable square-wave output, and a serial bus timeout mechanism. The clock/calendar provides seconds, minutes, hours, day, date, month, and year information. The date at the end of the month is automatically adjusted for months with fewer than 31 days, including corrections for leap year. The clock operates in 24-hour mode. The MAX31342 also includes an input for synchronization. When a reference clock (e.g., 32kHz, 50Hz/60Hz Power Line, GPS 1PPS) is present at the CLKIN pin and the enable external clock input bit (ECLK) is set to 1, the MAX31342 RTC is frequency-locked to the external clock and the clock accuracy is determined by the external source.

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11.11.2020

Health Sensor Plattform 3.0 von Maxim Integrated verkürzt die Entwicklungszeit von Healthcare-Wearables um mindestens sechs Monate

Das Referenzdesign MAXREFDES104# erfasst Blutsauerstoff, EKG, Herzfrequenz, Körpertemperatur und Aktivitätsdaten und ist zum Tragen am Handgelenk konzipiert

MÜNCHEN – 28. Oktober 2020 – Mit der Health Sensor Plattform 3.0 (HSP 3.0) von Maxim Integrated Products, Inc. (NASDAQ: MXIM) können Hersteller von Wearables mindestens sechs Monate Entwicklungszeit einsparen. Das Referenzdesign MAXREFDES104#, zum Tragen am Handgelenk vorgesehen, überwacht Blutsauerstoffsättigung (SPO2), Elektrokardiogramm (EKG), Herzfrequenz (HF), Körpertemperatur und Bewegung. Die enthaltenen Algorithmen liefern Informationen zu HF, Herzfrequenzvariabilität (HRV), Atemfrequenz (RR), SPO2, Körpertemperatur, Schlafqualität und Stresslevel auf klinischem Niveau. Das Referenzdesign ermöglicht es Entwicklern von Wearable-Applikationen, direkt mit der Datenerfassung zu beginnen. Damit sparen sie sich mindestens sechs Monate Entwicklungszeit, die für eine Neuentwicklung derartiger Geräte sonst notwendig wäre. Die HSP 3.0 wurde zwar in erster Linie für Lösungen zur Messung am Handgelenk entwickelt, kann aber auch für Trockenelektroden-Anwendungen wie Brustpflaster oder intelligente Ringe angepasst werden.

Im Vergleich zu ihrer branchenführenden Vorgängerin, der Health Sensor Plattform 2.0 (HSP 2.0), bietet die HSP 3.0 zusätzlich optische SPO2-Messung und Trockenelektrodenfunktionen für das EKG. Dadurch ermöglicht sie Endanwendungen für die Überwachung von Herz- und Atemwegsproblemen zur Behandlung unter anderem der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD), von Infektionskrankheiten (z.B. COVID-19), Schlafapnoe und Vorhofflimmern (AFib). Im Vergleich zu ihrer Vorgängerin verfügt die HSP 3.0 über einen schmaleren Formfaktor und eine weiterentwickelte optische Architektur, wodurch eine höhere Qualität der Signalerfassung erreicht wird, und verwendet verbesserte Mikrocontroller-, Leistungs-, Sicherheits- und Sensor-ICs. Das Referenzdesign umfasst komplette optische und Elektroden-Designs sowie Algorithmen für die Erfüllung klinischer Anforderungen.

Maxim Integrated steht an der Spitze der Revolution der tragbaren Gesundheitsüberwachung und der Fernüberwachung von Patienten und ermöglicht damit eine personalisierte Gesundheitsfürsorge sowie bessere prädiktive und präventive Gesundheitslösungen. Medizinisches Fachpersonal und Endverbraucher nutzen die zahlreichen Gesundheitsdaten, die mit diesen Wearables erfasst werden. Dadurch können sie proaktiver mit chronischen Krankheiten umgehen, akute Krankheiten wie COVID-19 diagnostizieren und auch die präventive Versorgung und das allgemeine Wohlbefinden verbessern. Da in Wearables immer mehr Erfassungsmodalitäten integriert werden, können Geräteentwickler die Vorteile mehrere Messungen nutzen, um die Genauigkeit der verwertbaren Informationen, die den Anwendern zur Verfügung gestellt werden, zu verbessern.

Die HSP 3.0 / MAXREFDES104# enthält die folgenden Sensor-, Batteriemanagement-, Mikrocontroller- und Algorithmus-Produkte:
MAX86176: Optisches Photoplethysmographie (PPG)-Analog-Front-End (AFE) und elektrisches EKG-AFE mit minimalem Rauschen. Das AFE bietet ein Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) von 110 dB, das die Empfindlichkeit zur Erfassung der SPO2-Sättigung erhöht, und ein Gleichtaktunterdrückungsverhältnis (CMRR) von über 110 dB für EKG-Anwendungen mit trockenen Elektroden. Der Baustein ermöglicht die synchrone Erfassung von PPG- und EKG-Messungen, sogar mit unabhängigen Abtastraten, für die Ermittlung der Pulslaufzeit für kardiologische Anwendungsfälle.

MAX20360: Hochintegrierter Power- und Batteriemanagement-IC (PMIC), optimiert für fortschrittliche am Körper getragene Gesundheitssensorgeräte. Er umfasst die hochpräzise ModelGauge™ m5 EZ-Füllstandsanzeige von Maxim, einen hochentwickelten haptischen Treiber und einen einzigartigen rauscharmen Buck-Boost-Wandler, der das SNR maximiert und die Leistungsaufnahme für die optische Biosensorik minimiert.

MAX32666: Bluetooth (BLE)-fähiger Mikrocontroller mit extrem niedriger Leistungsaufnahme, zwei Arm® Cortex®-M4F-Kernen und einem zusätzlichen SmartDMA, der es ermöglicht, den BLE-Stack unabhängig zu betreiben, wodurch die beiden Hauptkerne für wichtige Aufgaben verfügbar bleiben. Darüber hinaus integriert der Mikrocontroller eine komplette Sicherheitssuite und einen Fehlerkorrekturcode (Error Correcting Code; ECC) auf den Speichern, um die Sicherheit und Robustheit des Systems deutlich zu erhöhen.

MAX32670: Mikrocontroller mit extrem niedriger Leistungsaufnahme, der für die erstklassigen PPG-Algorithmen von Maxim Integrated für Pulsfrequenz, SPO2, HRV, Atemfrequenz, Überwachung der Schlafqualität und Stressüberwachung vorgesehen ist. Er kann entweder als Sensor-Hub zur Unterstützung von Firmware und Algorithmen oder als Algorithmus-Hub zur Unterstützung mehrerer Algorithmen konfiguriert werden. Der MAX32670 ermöglicht übergangslos die vom Kunden gewünschte Sensorfunktionalität, einschließlich der Verwaltung des MAX86176 PPG- und EKG-Sensor-AFE sowie der Lieferung von Rohdaten oder der berechneten Daten an die Außenwelt.

MAX30208: Hochpräziser, digitaler Temperatursensor mit niedriger Leistungsaufnahme, der in einem kleinen Gehäuse von lediglich 2 mm x 2 mm Größe geliefert wird. Im Vergleich zur nächsten Wettbewerbslösung ist der Betriebsstrom des MAX30208 um 33 Prozent niedriger. Er erfasst die Temperatur auf der Oberseite des Gehäuses und kann auf ein flexibles Kabel oder eine Leiterplatte montiert werden, wodurch das Einpassen in ein Wearable erleichtert wird. Mit einer Genauigkeit von 0,1 Grad Celsius erfüllt der MAX30208 die klinischen Temperaturanforderungen.

Wichtige Vorteile
Schnellere Markteinführung: Erspart mindestens sechs Monate Entwicklungszeit
Klinische Genauigkeit: Erfüllt die regulatorischen Anforderungen für SPO2 und ambulantes EKG (IEC 60601-2-47)
Ermittelt die wichtigen Gesundheitsdaten: Mit der Messung von SPO2, EKG, HR, HRV, RR, Körpertemperatur und Bewegung werden die Anforderungen moderner Healthcare-Wearables abgedeckt
Vollständiges Referenzdesign: Ermöglicht es Entwicklern, durch kompletten Zugriff auf Quellcode und Designdateien Innovationen auf den Markt zu bringen,

Stellungnahmen
„Die Fernüberwachung der Gesundheitsparameter von Patienten ist wichtiger denn je“, sagte Dr. Nadia Tsao, leitende Analystin bei IDTechEx. „Die Pandemie hat die Einführung digitaler Gesundheitsdienste wie Telemedizin und Patientenfernüberwachung rapide beschleunigt, in einigen Fällen um bis zu 1000 Prozent. In Zukunft wird die Patienten-Fernüberwachung für die Gesundheitsvorsorge und die Behandlung chronischer Krankheiten von entscheidender Bedeutung sein. Bereits jetzt, selbst auf dem Höhepunkt der Pandemie, werden auf diesem Sektor Transaktionen, Börsengänge und Investitionen in Milliardenhöhe getätigt.“

„In diesen Zeiten der Pandemie gibt es einen steigenden Bedarf nach patientennahen Messungen auf klinischem Niveau, wie SPO2, Atmung und Temperatur“, erklärte Andrew Baker, Managing Director für die Industrial and Healthcare Business Unit bei Maxim Integrated. „Entwickler sind bestrebt, diese Dynamik in der Patientenfernüberwachung aufrecht zu erhalten, indem sie innovative Lösungen schaffen, die einen tieferen Einblick in den Gesundheitszustand ermöglichen, neue Wege zur Verbesserung des Wohlbefindens eröffnen und die Zeit minimieren, die Menschen in Gesundheitseinrichtungen verbringen müssen.“

Verfügbarkeit und Preis
Die HSP 3.0 / MAXREFDES104# ist mit Hardware- und Firmware-Dateien sowie Algorithmen für 400 US-Dollar über die Website von Maxim Integrated erhältlich.

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11.11.2020

Künstliche Intelligenz für batteriebetriebene IoT-Geräte durch neuen Neuronale-Netzwerk-Beschleuniger-Chip von Maxim Integrated

MAX78000 reduziert die Leistungsaufnahme und die Latenzzeit um einen Faktor von über 100, um komplexe Embedded-Inferenz-Entscheidungen an der IoT-Edge zu ermöglichen

MÜNCHEN – 7. Oktober 2020 – Der Low-Power-Neuronale-Netzwerk-Beschleuniger-Mikrocontroller MAX78000 von Maxim Integrated Products, Inc. (NASDAQ: MXIM) bringt ohne Leistungseinbußen bei batteriebetriebenen Internet-of-Things-Geräten die Künstliche Intelligenz (KI) an die Edge. Der Baustein erlaubt die Ausführung von KI-Inferenzen mit weniger als einem Hundertstel der Energie, die konventionelle Softwarelösungen benötigen. Damit erhöht er ganz erheblich die Laufzeit batteriebetriebener KI-Applikationen und ermöglicht auch komplexe neue KI-Anwendungen, die zuvor als nicht realisierbar galten. Diese Leistungsverbesserungen fordern keinerlei Kompromisse hinsichtlich Latenz und Kosten: Der MAX78000 führt Inferenzen 100x schneller aus als Softwarelösungen, die auf Low-Power-Mikrocontrollern laufen, und das zu einem Bruchteil der Kosten von FPGA- oder GPU-Lösungen.

Die KI-Technologie ermöglicht es Maschinen, zu sehen und zu hören und die Welt auf eine Weise zu verstehen, die zuvor nicht möglich war. KI-Inferenzen zur Edge zu bringen, bedeutete früher, Daten von Sensoren, Kameras und Mikrofonen zu sammeln, diese Daten an die Cloud zu senden, um eine Schlussfolgerung (Inferenz) zu ziehen, um anschließend eine Antwort zurück zur Edge zu senden. Diese Architektur funktioniert, aber bedeutet aufgrund der schlechten Latenzzeiten und dem hohen Energiebedarf eine große Herausforderung für Edge-Anwendungen. Zwar können alternativ Mikrocontroller mit niedriger Leistungsaufnahme zur Implementierung einfacher neuronaler Netzwerke verwendet werden. Allerdings leidet dabei die Latenz und es können nur einfache Aufgaben an der Edge ausgeführt werden.

Durch die Integration eines dedizierten neuronalen Netzwerkbeschleunigers mit zwei verschiedenen Mikrocontroller-Kernen hebt der MAX78000 diese Einschränkungen auf. Er ermöglicht es Maschinen, komplexe Muster optisch und akustisch wahrzunehmen – mit lokaler und in Echtzeit ausgeführter KI-Verarbeitung bei geringer Leistungsaufnahme. Anwendungen wie industrielle Bildverarbeitung, Audio- und Gesichtserkennung können effizienter gestaltet werden, da der MAX78000 Inferenzen mit weniger als einem Hundertstel der von einem Mikrocontroller benötigten Energie ausführen kann. Herzstück des MAX78000 ist eine spezialisierte Hardware, die darauf ausgelegt ist, die Leistungsaufnahme und die Latenzzeit von Convolutional Neural Networks (CNN) zu minimieren. Diese Hardware läuft, ohne dass die Mikrocontroller-Kerne stark eingreifen müssen, wodurch der Betrieb extrem optimiert ist. Energie und Zeit werden nur für die mathematischen Operationen aufgewendet, die ein CNN implementieren. Um externe Daten effizient in die CNN-Engine zu übertragen, können Kunden einen der beiden integrierten Mikrocontroller-Kerne verwenden: den Ultra-Low Power Arm® Cortex®-M4-Kern oder den RISC-V-Kern mit einer noch niedrigeren Leistungsaufnahme.

Für die anspruchsvolle KI-Entwicklung stellt Maxim Integrated umfangreiche Tools für eine nahtlosere Evaluierung und Entwicklung zur Verfügung. Das MAX78000EVKIT# enthält Audio- und Kameraeingänge sowie sofort einsatzbereite Demos für das Keyword Spotting und die Gesichtserkennung. Eine vollständige Dokumentation hilft Entwicklern dabei, Netzwerke für den MAX78000 mit den für sie gewohnten Tools wie TensorFlow oder PyTorch zu trainieren.

Wichtige Vorteile
Niedrige Leistungsaufnahme: Der Hardware-Beschleuniger in den Ultra-Low-Power Arm Cortex M4F- und RISC-V-Mikrocontrollern bringt die Intelligenz zur Edge und das mit weniger als einem Hundertstel der Energie, die Embedded-Lösungen des Wettbewerbs benötigen.
Niedrige Latenzzeit: Der Baustein führt KI-Funktionen an der Edge aus, um komplexe Zusammenhänge zu erfassen, sodass IoT-Anwendungen weniger oder gar keine Cloud-Übertragungen nutzen müssen. Die Latenzzeit wird im Vergleich zu Softwarelösungen um den Faktor 100 reduziert.
Hohe Integration: Der Low-Power-Mikrocontroller mit neuronalem Netzwerkbeschleuniger ermöglicht komplexe Echtzeiteinblicke in Sensordaten batteriebetriebener IoT-Geräte.
Stellungnahmen

„Künstliche Intelligenz wird häufig mit Big Data und cloudbasierten Lösungen in Verbindung gebracht“, sagte Kelson Astley, Research Analyst bei Omdia. „Alles, was die Abhängigkeit von Stromkabeln und großen Lithium-Ionen-Batteriepaketen durchbrechen kann, hilft dem Entwickler beim Design von KI-Lösungen, die schneller und besser auf die Umgebungsbedingungen reagieren, unter denen sie arbeiten.“

„Wir haben das Stromkabel für KI an der Edge durchtrennt“, sagte Kris Ardis, Executive Director der Micros, Security and Software Business Unit bei Maxim Integrated. „Batteriebetriebene IoT-Geräte können jetzt viel mehr als nur einfaches Keyword-Spotting. Wir haben das Feld der batteriebetriebenen KI-Anwendungen revolutioniert, in dem sich bisher alles um Kompromisse zwischen der typischen Leistungsaufnahme, der Latenzzeit und den Kosten drehte – und freuen uns auf eine Vielzahl an neuen Anwendungen, die dank dieser innovativen Technologie möglich werden.“

Verfügbarkeit und Preise
Der MAX78000 ist bei Vertragsdistributoren erhältlich; Preise auf Anfrage.
Das MAX78000EVKIT# Evaluation Kit ist für 168 US-Dollar verfügbar.

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Über Maxim Integrated

Maxim Integrated, ein Unternehmen von Ingenieuren für Ingenieure, hat es sich zur Aufgabe gemacht, die schwierigsten Herausforderungen von Entwicklern zu lösen und damit die Grundlagen für innovative Designlösungen zu schaffen. Das breite Produktangebot an leistungsstarken Halbleitern in Verbindung mit erstklassigen Tools und herausragendem Support ermöglicht die Entwicklung einzigartiger analoger Lösungen in Bezug auf Effizienz, präziser Messung, zuverlässiger Konnektivität, robustem Schutz sowie intelligenter Datenverarbeitung. Entwickler in Anwendungsbereichen wie Automotive, Kommunikation, Consumer, Rechenzentren, Healthcare, Industrie und IoT vertrauen auf Maxim Integrated, wenn es darum geht, kleinere, intelligentere und sicherere Designs zügiger zu entwickeln. Weitere Informationen unter www.maximintegrated.com.

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  • Elektromedizin / Medizintechnik
  • Informations- und Kommunikationstechnik