Die weltweiten Gesundheitssysteme stehen zunehmend unter Druck: Die Zahl älterer Menschen wächst und Erkrankungen wie Diabetes, Herzkrankheiten, Fettleibigkeit oder Krebs nehmen zu, während die Kosten explodieren. Trotz wachsender Investitionen hinken die Versorgungsergebnisse oft hinterher. Die Gesundheitsfürsorge in Krankenhäusern stellt eine wesentliche Komponente dar, doch es findet ein Paradigmenwechsel hin zu mehr Prävention, personalisierter Medizin und der Stärkung der Eigenverantwortung der Patienten statt – unabhängig von medizinischem Personal oder Hausärzten.
Mobile Gesundheitsgeräte haben sich längst etabliert. Von Fitnessarmbändern über smarte Ringe bis hin zu medizinisch zertifizierten Sensoren liefern sie kontinuierlich Vitaldaten. Sie unterstützen sowohl die Früherkennung von Erkrankungen als auch das Management chronischer Krankheiten und fördern einen aktiven, gesundheitsbewussten Lebensstil durch Motivation, Echtzeit-Feedback und personalisierte Empfehlungen. Dabei ist die Fähigkeit zur zuverlässigen und energieeffizienten Kommunikation entscheidend.
Funktechnik als Rückgrat der digitalen Medizin
Im Zentrum der Vernetzung stehen stromsparende Funklösungen. Bluetooth Low Energy (LE), Wi-Fi und zellulare IoT-Technologien bieten skalierbare, latenzarme und sichere Verbindungen – ob im Heimnetz, unterwegs oder in klinischen Umgebungen. In Kombination mit On-Device-Intelligenz lassen sich Diagnosen und Reaktionen lokal beschleunigen, ohne dass eine permanente Cloud-Anbindung erforderlich ist.
Nordic Semiconductor ist ein führender Anbieter drahtloser Low-Power-Lösungen. Zu den Schlüsseltechnologien gehören:
- Bluetooth Low Energy: Grundlage energieeffizienter Vernetzung
- Wi-Fi: Bandbreitenintensive Datenübertragungen
- Cellular IoT: Mobile oder stationäre Anwendungen mit Reichweite, z. B. über LTE-M, NB-IoT oder DECT NR+
- Edge AI/ML: Lokale Auswertung, Klassifikation und Mustererkennung auf dem Gerät selbst
Diese Technologien bilden das Rückgrat moderner, drahtlos vernetzter Gesundheitslösungen. Die Anforderungen an medizinische IoT-Lösungen sind jedoch hoch. Sicherheit, Datenschutz und Interoperabilität sind dabei wesentliche Aspekte. Hinzu kommen eine geringe Leistungsaufnahme, eine kompakte Bauweise, eine hohe Datensicherheit und eine Kompatibilität mit verschiedenen Systemen. Gleichzeitig erwarten Anwenderinnen und Anwender komfortable, nahezu unsichtbare Geräte. Hier kommen integrierte Plattformen – also Hard- und Softwarelosungen, die mehrere Funktionen aufeinander abgestimmt in einem System bündeln – ins Spiel, die neben Funkmodulen auch Sicherheitsfunktionen, Firmware-Updates und Zertifizierungsunterstützung bereitstellen.
Smart und präzise: Vernetzte Wearables im Einsatz
Die Bandbreite an Lösungen wächst kontinuierlich. Vernetzte Insulinpumpen, Blutdruckmessgeräte, Glukosesensoren oder Inhalatoren mit Erinnerungsfunktion sind bereits Realität. Sie verbessern die Versorgungsqualität, dokumentieren lückenlos und lassen sich in übergeordnete Systeme, beispielsweise Telemedizin-Plattformen, integrieren. In Kombination mit sicheren Gateways oder direkter Cloud-Anbindung eröffnen sie neue Versorgungsmodelle.
Ein anschauliches Beispiel für ein modernes, tragbares und digital vernetztes Medizinprodukt ist das Insulin-Managementsystem Kaleido. Es kombiniert eine kompakte Insulinpumpe mit drahtloser Steuerung und ermöglicht so eine flexible, kontinuierliche Versorgung. Für die Verbindung zur App nutzt das System den nRF52840-SoC von Nordic Semiconductor, der eine stabile Bluetooth-LE-Kommunikation bei geringem Stromverbrauch sicherstellt.
Ein weiterer Anwendungsbereich sind tragbare Systeme, zur Verbesserung der Mobilität von Parkinson Patienten. Diese Systeme geben taktile Signale, um Bewegungsabläufe zu verbessern, und dokumentieren automatisch, wann und wie sie eingesetzt wurden. Studien zeigen, dass dies die Mobilität von Parkinson-Patienten deutlich erhöhen kann. So nutzt das tragbare Medizinprodukt gaitQ Tempo den energieeffizienten nRF5340 von Nordic für die Bluetooth-LE-Verbindung (Bild 1). Es erfasst Bewegungen, überträgt Daten an eine App und ermöglicht so eine gezielte Anpassung der Therapie. Dank des niedrigen Energieverbrauchs kann das System über lange Zeiträume mit einer kleinen Batterie arbeiten.
Die Entwicklung eines intelligenten, drahtlosen medizinischen Bluetooth-Low-Energy-Geräts ist zwar nicht trivial, aber dank der heute verfügbaren leistungsstarken, hochintegrierten Systems-on-Chips (SoCs), sowie der weit verbreiteten Software- und Hardware-Entwicklungstools war das Design selten so einfach.
Die neue nRF54-Serie von Nordic Semiconductor ist für IoT-Anwendungen ausgelegt, bei denen hohe Anforderungen an Rechenleistung, Energieeffizienz und Sicherheit besteht. Sie kombiniert eine stromsparende Multiprotokoll-Funklösung im 2,4-GHz-Band mit einem Multi-Core-Mikrocontroller auf Basis eines 128-MHz-Arm-Cortex-M33. Im Vergleich zur Vorserie (nRF52), wurde mit der nRF54-Serie die Leistung verdoppelt und die Effizienz verdreifacht.
Herausforderungen bei der Marktdurchdringung
Für den Erfolg sind neben der technischen Umsetzbarkeit auch die Benutzerakzeptanz und der Datenschutz entscheidend. Die Geräte müssen intuitiv bedienbar, angenehm zu tragen und zuverlässig im Betrieb sein. Entwicklerinnen und Entwickler stehen vor der Aufgabe, regulatorische Anforderungen zu erfüllen und zugleich wirtschaftliche Designs zu realisieren.
Ein zentraler Aspekt ist dabei die sichere und skalierbare Anbindung der Geräte an digitale Infrastrukturen. Nordic verfolgt einen durchgängigen Ansatz zur Gerätesicherheit und direkten Cloud-Anbindung. Dabei kommen Sicherheitsfunktionen wie Secure Boot, verschlüsselte Kommunikation und hardwarebasierte Schlüsselverwaltung zum Einsatz – kombiniert mit flexibler Konnektivität zur Cloud. Dadurch lassen sich sowohl datenintensive Anwendungen als auch Fernwartung und Software-Updates, auch in Szenarien mit eingeschränkter Netzanbindung, effizient und sicher umsetzen.
Medizintechnik von morgen
IoT verhilft der Gesundheitsversorgung mit weniger Leistung mehr zu erreichen. Aus diesem Grund wird das Gesundheitswesen einer der größten Anwender von Künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen (ML) sein. Mit der Übernahme von Neuton.AI, einem Spezialisten für automatisierte TinyML-Lösungen für Edge-Geräte, hat Nordic Semiconductor seine Kompetenz im Bereich Edge-AI erweitert. Die Kombination der nRF54-Serie mit dem Neuton-Framework ermöglicht skalierbare KI-Funktionen selbst auf sehr ressourcenschwachen Geräten – ein wichtiger Schritt die Medizintechnik.
Mit der neusten Ankündigung des nRF54LM20B SoC am 06. Januar 2026 auf der CES Messe in Las Vegas startet Nordic Semiconductor eine neue Generation von Edge AI Lösungen. Der nRF54LM20B verfügt über eine integrierte Axon NPU, die die Geschwindigkeit und Effizienz von KI-Inferenz direkt auf dem Gerät um bis zu dem 15-Fachenen steigert – im Vergleich zur Ausführung derselben Aufgabe auf der CPU. Zusätzlich hat Nordic Semiconductor das Nordic Edge AI Lab ins Leben gerufen, das Entwicklern dabei unterstützt, maßgeschneiderte KI-Modelle für Anomalieerkennung, Aktivitäts‑ und Gestenerkennung, biometrisches Monitoring und vieles mehr zu erstellen – und ermöglicht so datenschutzfreundliche Echtzeit‑Intelligenz auf winzigen Batterien und mit stark begrenztem Speicher, ganz ohne Cloud‑Abhängigkeit.
Speziell bei akku- oder batteriebetriebenen Medizinprodukten wie Wearables oder Fitnesstrackern ist eine möglichst lange und stabile Batterielaufzeit entscheidend. Zur effizienten Energieverwaltung bietet Nordic Semiconductor mehrere Power-Management-ICs (PMICs) an, etwa den nPM2100 für Primärzellenanwendungen oder den nPM1300 für Geräte mit wiederaufladbarem Akku. Funktionen wie ein Aufwärtsregler mit nur 150 nA Ruhestrom, ein besonders sparsamer Ship Mode (35 nA) sowie integrierte Wakeup-Funktionen und Timer unterstützen eine präzise Energieversorgung bei minimalem Verbrauch. Damit ergänzen die PMICs die Funklösungen zu einer kompakten, energieeffizienten Plattform für medizinische Endgeräte.
Auch in der Telemedizin und der Fernbetreuung chronisch erkrankter Patientinnen und Patienten spielt drahtlose Technik, insbesondere in Regionen mit eingeschränkter Versorgung, eine immer zentralere Rolle. Die Kombination aus Cellular IoT, Cloud-Integration und interoperablen Plattformen ermöglicht eine neue Qualität der Versorgung – datengestützt, personalisiert und ortsunabhängig.
Eine smarte, zugängliche und effektivere medizinische Versorgung wird durch die Integration drahtloser Kommunikationstechnologien Realität und sorgt für mehr Lebensqualität, geringere Kosten und eine global breitere Gesundheitsversorgung. Das Ziel ist eine medizinische Versorgung, die effizient, bezahlbar, nachhaltig und für alle zugänglich ist.
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