可攝取應(yīng)用包括藥丸攝影機(jī)(參見圖4)以傳輸數(shù)以千計(jì)的高質(zhì)量胃腸道圖片，以及胃腸道中的藥物輸送和酸度監(jiān)控等其它應(yīng)用。此類應(yīng)用還要求無線電和電路具有超低功耗，因?yàn)槭芟抻陔姵爻叽纾幢闫湓O(shè)備的電池壽命可能比植入物更短。

圖4：使用美高森美無線電的Pillcam藥丸攝影機(jī)

除了超低功耗，此類無線電還需要安全的高效通信協(xié)議。標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，比如低能耗藍(lán)牙(Bluetooth Low Energy)或Zigbee，相比于專用協(xié)議，需要更高的通信協(xié)議開銷(protocol overhead)。大多數(shù)植入無線電因此使用專用協(xié)議來優(yōu)化功耗并改進(jìn)通信效率和安全性。

外部無線傳感器涵蓋了范圍廣泛的應(yīng)用，從健康監(jiān)測(cè)到特征生理參數(shù)監(jiān)測(cè)。對(duì)于無線個(gè)人網(wǎng)(wireless personal area network, WPAN) 和無線體域網(wǎng)(wireless body area network, WBAN)，今天的傳感和監(jiān)測(cè)解決方案可在極低功耗下支持連續(xù)的數(shù)據(jù)流。這對(duì)于可穿戴的醫(yī)療系統(tǒng)尤為關(guān)鍵，因?yàn)樗鼈兌荚谝l繁更換電池較為困難和昂貴的環(huán)境中使用。這些系統(tǒng)以往需要用AA或AAA電池，而現(xiàn)在則可以運(yùn)行在微功率電池上。使之成為現(xiàn)實(shí)的是超低功耗短程無線電收發(fā)器，它們的電路設(shè)計(jì)在一些關(guān)鍵參數(shù)上針對(duì)功率效率進(jìn)行了優(yōu)化。

WPAN占有個(gè)人周圍的網(wǎng)絡(luò)空間，覆蓋了附近的生活或工作空間( 通常可達(dá)十米)，并采用藍(lán)牙和Zigbee等協(xié)議來實(shí)施。WBAN則占有更小的無線空間，在人體周圍大約一米，用于與人體相關(guān)的傳感器通信。應(yīng)用已從大量的工作周期性點(diǎn)測(cè)擴(kuò)展到更多數(shù)據(jù)密集的連續(xù)鏈接。在醫(yī)院和臨床設(shè)施、臨床家庭監(jiān)護(hù)和非臥床應(yīng)用、以及消費(fèi)者健康和健身中，這項(xiàng)技術(shù)有著多種應(yīng)用(參見圖5)。

圖5：外部感測(cè)用例和技術(shù)

針對(duì)WPAN和WBAN的無線電要求

選擇能夠在WPAN和WBAN中優(yōu)化功率效率的短程無線電收發(fā)器時(shí)，還必須考慮許多問題。針對(duì)低功率無線電的某些關(guān)鍵注意事項(xiàng)如圖6所示。

圖6：ULP無線電要求

其中，電源電壓尤其重要。大多數(shù)傳感器使用單電池(電壓依賴化學(xué)反應(yīng))單元運(yùn)行,因而更宜采用低于2V的電源電壓。這意味著短程無線電收發(fā)器必須設(shè)計(jì)用于低電壓運(yùn)行——最理想是降至1.1 V，以便優(yōu)化設(shè)計(jì)靈活性并減少功率管理的限制。

另一個(gè)關(guān)鍵問題是峰值電流。幾乎所有基于無線的傳感器網(wǎng)絡(luò)都會(huì)依賴于某種程度的工作周期性來節(jié)省能源并限制無線電空間的使用，它們通常會(huì)在傳感器的電流消耗曲線上產(chǎn)生峰值。無線電收發(fā)器中的低峰值電流消耗減少了無線傳感器電源電壓方面的限制。

輸出阻抗也是重要的，因?yàn)樗饕绊懝β史糯笃?power amplifier, PA)的功耗。匹配網(wǎng)絡(luò)來連接無線電和天線有助于使插入損耗達(dá)到幾個(gè)dB。

載波頻率的選擇也會(huì)影響功耗。在醫(yī)療(ISM)無線電頻帶中的兩種可用選擇為2.4GHz或sub-GHz頻率。最常用的2.4GHz協(xié)議有Wi-Fi、Bluetooth和ZigBee。然而，在低功率和較低數(shù)據(jù)速率無線醫(yī)療監(jiān)控應(yīng)用中，sub-GHz無線系統(tǒng)提供了幾大優(yōu)勢(shì)，包括降低功耗，以及由于較低的自由空間傳播損耗，對(duì)于給定功率具有更長(zhǎng)的距離。更安靜的頻譜意味著更容易傳輸和更少重試，這不但更高效，而且節(jié)省了電池電能。

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)級(jí)的平均功率分配，通信協(xié)議也有著重大的影響。Zigbee 和藍(lán)牙提供了高度復(fù)雜的鏈接和網(wǎng)絡(luò)層，但這些協(xié)議棧會(huì)占用大百分比的無線電功耗，以及較高的資源開銷。對(duì)于超低功率系統(tǒng)，“一刀切”標(biāo)準(zhǔn)化選項(xiàng)罕有最佳解決方案。相反，設(shè)計(jì)人員為超低功耗應(yīng)用而開發(fā)的解決方案應(yīng)該考慮使用最適合其需求的協(xié)議。