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目次 医療 / フィットネス機器メーカーにとっての現在の課題... 3 医療 / フィットネス機器メーカーのパートナーとして. 実績を誇る Microchip 社... 3 医療 / フィットネスアプリケーション向けに幅広い. ソリューションを提供... 3 携帯型 / ウェアラブル機器向けに消費電

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医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション

ポータブル電源設計ガイド

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目次

医療 / フィットネス機器メーカーにとっての現在の課題. . . . . 3 医療 / フィットネス機器メーカーのパートナーとして. 実績を誇る Microchip 社 . . . . . 3 医療 / フィットネス.アプリケーション向けに幅広い. ソリューションを提供 . . . . . 3 携帯型 / ウェアラブル機器向けに消費電力を 最小限に抑えたマイクロコントローラ . . . . . 4 インターネットにつながるヘルスケア機器 . . . . . 4 医療 / フィットネス機器向けタッチセンシング. . . . . 4 インテリジェント.アナログ内蔵 PIC.MCU を使った. インテリジェントなヘルスケア機器の設計 . . . . . 5 高性能と低コストを両立.–.コアから独立した周辺モジュール. . . . . . 5 センサ.フュージョン :.先進の医療 / フィットネス機器設計における. 次の一歩. . . . . 6 医療 / フィットネス機器向けセキュリティ.ソリューション. . . . . 6 スマートフォン / タブレットとの連携も簡単に. . . . . 7 スケーラブルかつ迅速な製品化を支援する Microchip 社の. 開発システム. . . . . 7 法規制への適合を支援. . . . . 8 妥協のない品質. . . . . 8 業界随一のグローバル.サポート. . . . . 8 医療 / フィットネス.アプリケーション.デザインセンター. . . . . 8 Microchip 認定医療設計パートナー. . . . . 8

アプリケーション

ウェアラブル.フィットネス / 医療機器. . . . . 9 血圧計 . . . . . 11 パルスオキシメータ. . . . . 12 血糖計 . . . . . 13 心電計 . . . . . 14 生体情報モニタ. . . . . 15 CPAP.( 持続陽圧呼吸療法 ) 機器 . . . . . 16 デジタル体温計. . . . . 17 イオントフォレシス. . . . . 18 酸素濃縮器. . . . . 19

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医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション

医療 / フィットネス機器メーカーにとっての現在の課題

医療 / フィットネス機器市場は革命的変化の時を迎えています。従来の 医療機器の多くが、ホームヘルスおよびフィットネス機器へと進化しまし た。これまで主に病院で使われていた機器が家庭用となり、身に着けた り体内に埋め込んだりして使われるようになりました。また、医療機器の 購買層も変化しました。従来、医療機器メーカーは医師と管理職で構成 される購買決定機関に対してマーケティング活動を行っていれば十分で した。しかし現在は、以下のような条件を満たす医療 / フィットネス機器 をコンシューマ市場にも販売していく必要があります。 . ■ 携帯型またはウェアラブルである . ■ 低コストである . ■ 強力な機能をより多く搭載している . ■ 使いやすい . ■ 長時間のバッテリ動作が可能 . ■ 信頼性が高く、複数の方法でスマートフォンおよびタブレットに接続 できる 消費者はスマートフォンおよびタブレットを次々と買い換えているため、医療機器メーカーも設計期間を短縮し、コンシューマ電子機器の最新トレ ンドにマッチした新製品を開発していく事が必要です。 このように医療 / フィットネス機器分野では技術が急速に進化しており、設計には大変な困難が伴うと思われがちです。しかし一方で、これは 非常にやりがいのある仕事とも考えられます。この困難な課題に立ち向かうには、最適なソリューション. プロバイダを見つける事が鍵です。 Microchip 社は、強力なテクノロジ.ソリューションと万全のサポートを通じて医療 / フィットネス市場向けの新製品開発を強力に支援します。

医療 / フィットネス機器メーカーのパートナーとして

実績を誇る Microchip 社

これまで、Microchip 社は数百社にのぼる大手医療 / フィットネス機 器メーカーのパートナーとして、コンセプトから市場投入までをサポー トしてきました。Microchip 社は、イノベーションを加速してお客様 を成功へと導く高付加価値のソリューションの提供に全力を尽くして います。植え込み型除細動器、生体情報モニタ、CPAP 機器、使 い捨て妊娠検査器、ウェアラブル.フィットネス機器等のアプリケーショ ンに向けて Microchip 社が提供するテクノロジ.ソリューションと業界 随一のサポートは、お客様からの厚い信頼を得ています。デバイス、 価値、サポートを全て提供できるため、Microchip 社はこれからの 医療 / フィットネス機器設計に欠かせない理想的なパートナーです。

医療 / フィットネス アプリケーション向けに幅広い

ソリューションを提供

Microchip 社は、急速に変化する医療 / フィットネス機器市場のニー ズに応える製品とソリューションを数多く提供しています。Microchip 社が豊富にラインナップしているマイクロコントローラ、ミクストシグ ナル、アナログ、データ. セキュリティ、無線、センサ. フュージョン、 フラッシュ、モジュール等の製品を使うと、最新のトレンドにマッチし た製品をより迅速に市場へ投入できます。

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医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション

携帯型 / ウェアラブル機器向けに消費電力を最小限に抑えたマイクロコントローラ

携帯型またはウェアラブル用の医療 / フィットネス機器は、消費電力をできるだけ抑えた設計 が必要です。 場合によってはバッテリ交換なしで数年間動作する事が必要なものもあります。 Microchip 社の XLP. (eXtreme. Low. Power) テクノロジは動作時およびスリープ時の消費電流 を業界最小レベルに抑えており、バッテリ動作時間の最大化と製品サイズの最小化を実現します。 Microchip 社の XLP テクノロジの特長 : . ■ 最小 9.nA のスリープ時電流、最小 30.µA/MHz の動作時電流 . ■ 消費電力を最小限に抑え、複数の復帰要因をサポートするスリープモード . ■ USB、LCD、ハードウェア暗号化、mTouch®静電容量式センシング等の周辺モジュールを低消 費電力で内蔵 . ■ 低消費電力機能、周辺モジュール、ツールに一貫性があり、デバイス間の移行が容易 . ■ 堅牢かつ高信頼性の機能によりバッテリ動作時間を最大化 . ■ 広いバッテリ電圧レンジで高効率を実現

インターネットにつながるヘルスケア機器

機器間の相互接続が大幅に進んだ現在、遠隔医療サービスと無線を利用したフィットネス. モニタ機能等に対するニーズが高まっています。これらの接続機能は、スマートフォンお よび有線 / 無線通信技術の進歩によって実現しつつあります。Microchip 社は、USB、 Ethernet、Wi-Fi®、Bluetooth®、Bluetooth.Smart、ZigBee®製品等、有線および

無線通信ソリューションを幅広く提供しています。. Microchip 社のコネクティビティ製品には、マイクロコントローラ内蔵ソリューション の他、外付けのトランシーバ、モジュール、スイッチ、コントローラ、ハブもあります。 また、監督官庁からの認証を取得した表面実装型の低消費電力 Wi-Fi、Bluetooth、 Bluetooth. Smart モジュールも提供しており、医療 / フィットネス機器に無線通信機能 を短時間でシームレスに追加できます (日本国内電波法に関しては弊社代理店にお問い合 わせください)。Microchip 社は、ネットワーク接続機能を備えた医療 / フィットネス機器 の迅速な製品化に必要な全てのリソースを提供します。

医療 / フィットネス機器向けタッチセンシング

Microchip 社は、タッチおよびその他の入力センシング. アプリケーションの実装に向けて受賞 実績のある技術を幅広く提供しています。Microchip 社は、コード開発不要のプラグアンドプ レイ.ソリューション向けターンキー製品と、豊富な PIC®マイクロコントローラ. ポートフォリオ を活用する信頼性の高いファームウェアを提供しています。低消費電力のタッチパッドおよびタッ チスクリーン以外に、Microchip 社はステンレス製フロントパネルを使った完全防水のタッチを 実現する Metal-over-Cap 等の画期的な技術も提供しています。また、Microchip 社は 3D ポジション / ジェスチャ.センシング製品も提供しており、医療 / フィットネス機器に革新的なヒュー マン.インターフェイスを簡単に追加できます。.

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医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション

インテリジェント アナログ内蔵 PIC MCU を使ったインテリジェントなヘルスケア機器の設計

一般に、医療 / フィットネス機器のアナログ設計は難しく、開発には多くの時間が必要です。Microchip 社のインテリジェント.アナログ.モジュー ル内蔵 PIC. MCU は、高性能 A/D コンバータ、D/A コンバータ、オペアンプ等のアナログ機能を内蔵し、アナログ設計を容易にする、使いや すいインターフェイスを提供します。.

Microchip 社のインテリジェント アナログ内蔵 PIC MCU

. ■ アナログ信号のシグナル.インテグリティを劣化させるノイズ源のデバッグとい う複雑な作業を排除します。これによりシステムノイズが軽減され、設計期 間を短縮できます。 . ■ アナログとマイクロコントローラ間の通信におけるボトルネックを解消します。 これにより、データパスが高速化します。 . ■ 異なる設計間で活用可能な一貫性のあるアナログ性能を提供する事でアナロ グ設計のやり直しを回避します。これにより、製品コストの削減と迅速な製 品化が可能です。 . ■ デバイス内部のインテリジェントな相互接続を利用してアナログ機能を完全に ソフトウェアで制御する事により、基板設計を簡略化できます。 . ■ 設計作業の簡素化、基板面積の削減、スループットの向上、シグナル.イン テグリティの改善が可能です。

Microchip 社は、低コストで低消費電力の 8 ビットおよび 16 ビット PIC. MCU

ファミリから高性能なデジタル制御をサポートした強力な dsPIC®デジタルシグナル. コントローラまで、アナログ内蔵製品を幅広く提供していま す。これらの MCU と DSC は、血糖計、血圧計、携帯型心電計、パルスオキシメータ等のアプリケーションをワンチップで実装するのに最適です。 Microchip 社のインテリジェント.アナログ内蔵 PIC.MCU は、設計に必要な期間とコストを大幅に削減しつつ、システムノイズの軽減とスループッ トの向上を可能にします。.

高性能と低コストを両立

コアから独立した周辺モジュール

これまでは、MCU でサポートする機能を増やすたびに、変数格納用フラッシュメ モリおよびコード実行用の RAM の容量を増やし、システムのタイミング仕様を 満たすために処理速度を上げる必要がありました。このような方法で機能を増や していくと、大規模で消費電力の大きい高価な MCU が必要となり、多くの機器 では設計コストが予算を超えてしまいます。 最新の医療 / フィットネス機器では多くの機能を集積する事が求められる一方、 総消費電力、コスト、フットプリントも抑える必要があります。これらコストが重 視される組み込み設計では、従来のように MIPS、バイト数、クロックという指標 を競うのではなく、何ができるかという事を重視するパラダイムシフトが求められ ます。 Microchip 社は、組み込み設計の多機能化と柔軟性向上において業界をリードし ています。一部の PIC. MCU に内蔵されているコアから独立した周辺モジュール は、CPU に負荷をかけずに動作し、他の周辺モジュールと直接通信して柔軟な 帰還ループを形成できます。これらの内蔵モジュールはインテリジェントな特定機 能ブロックをハードウェアで提供し、ほとんどまたは全くコードが不要で、消費電力は非常に低く、コアプロセッサ内に特定の機能を実装するのに 必要な RAM とフラッシュの量も大幅に抑える事ができます。機能を集積した事で柔軟かつ低消費電力の設計が可能となり、はるかに大規模で 高価な MCU が必要であった機能を追加コストなしに実装できます。

MPLAB®. Code. Configurator を使うと、コアから独立した周辺モジュールを用いたカスタム機能ブロックを簡単に実装できます。必要な機能

を選択するだけで、PIC. MCU の外部ピンおよび内蔵周辺モジュールの相互接続を設定するためのコードを MPLAB. Code. Configurator が生 成します。高性能と低コストを両立した医療 / フィットネス機器をこれまで以上に簡単に設計できます。

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医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション

センサ フュージョン : 先進の医療 / フィットネス機器設計における次の一歩

今日のセンサは、低価格と小型化により、医療 / フィットネス機器を含む非常に多くのアプリケー ションで使われています。こうした中、単なる監視機能だけでなく、健康、環境、活動に関す る複合的な情報を提供する機能が求められるようになっています。加速度計、磁気計、ジャイ ロスコープから収集した動き / 位置情報や、光、温度、圧力センサから収集した環境情報等、 複数のセンサからのデータを 1 つのシステムに統合する事を「センサ.フュージョン」と呼びます。 Microchip 社がターンキー.ソリューションとして提供する柔軟なセンサハブは、各種センサを サポートしておりセンサ.フュージョンを簡単に実装できます。 Microchip 社が提供する医療 / フィットネス設計向けアプリケーション. サポート.ソリューション とこのセンサ.フュージョン機能を組み合わせると、幅広い種類の革新的な製品を開発できます。 これには、フィットネス、患者追跡、遠隔診断モニタ、臨床睡眠検査、義肢歩行分析、臨床ス トレス / フィットネス評価等に使うウェアラブルおよび携帯型機器が含まれます。

医療 / フィットネス機器向けセキュリティ ソリューション

最近は、医療機器設計でもセキュリティの懸念が高まっています。機器間の相互接続が大幅に進んだ現在、 医療機器設計のセキュリティ強化は急速に基本的要件となりつつあります。通信リンクがある限り不正な第 三者によるデータ盗聴の危険が必ず存在します。送信する医療データが重要な個人情報である場合、この ような危険を見逃す訳にはいきません。また、生死に関わる医療機器が不正アクセス、不正操作を受ける 可能性がある事も医療従事者と患者双方の懸念となっています。 医療機器の設計では、巧妙化する攻撃手口よりも一歩進んだセキュリティ機能を備えた複雑なシステムを 開発する必要があります。MCU のプログラミングにセキュアな暗号化を追加するとデータチェーンの全 てのリンクが保護され、ネットワークに接続された医療機器をユーザが安心して利用できます。例えば、 Microchip 社が先進のコードホッピング技術として提供する KeeLoq®テクノロジ等のデータ暗号化アル ゴリズムを使うと、機器から送信されるデータを認証されたレシーバしか読み取る事ができないため、デー タを強力に保護できます。 ただし 100% セキュアなシステムはありえないため、医療機器およびシステムの設計者は、複数の手法を. 実装してシステムへの侵入をなるべく困難にする必要があります。Microchip 社は暗号化リソース と非暗号化リソースの両方を提供しており、これらを組み合わせる事でトータルなシステム. セキュリティ. ソリューションを構築できます。. Microchip 社の高性能で低コストなセキュリティ / 認証製品および開発ツールを使うと、セキュアな医療機器を短期間で簡単に簡単に開発できます。 N S E W Accelerometer MCU Sensor Hub Gyroscope Magnetometer/ eCompass Ambient Light Sensor Pressure Sensor Accelerometer MCU Gyroscope Magnetometer/ eCompass Ambient Light Sensor Pressure Sensor Blood Oxygen Blood Sugar Weight Blood Oxygen Blood Sugar Weight I2C™ I2C SENSORS

MICROCHIP MEDICAL REFERENCE DESIGNS

MICROCHIP MEDICAL AND FITNESS SOLUTIONS

MICROCHIP SENSOR FUSION

Heart Rate Heart Rate Blood Pressure Blood Pressure Temperature ºF/ºC Temperature ºF/ºC

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医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション

スマートフォン / タブレットとの連携も簡単に

医療 / フィットネス機器を Apple®. Made-For-iPod®(MFi) 機器と連携させるのか Android™

機器と連携させるのかに関わらず、Microchip 社が提供する開発キットとライブラリを使うと短 期間で簡単に製品化できます。 血圧計や携帯型心電計等の医療機器からモバイル. データリンクを利用してデータを送信したい というニーズが世界各地で高まっています。医療機器を Apple.iOS または Android スマートフォ ン. ベースの機器と組み合わせると重要なデータをモバイル. ネットワークを介して送信でき、小 規模な医療機関ではネットワーク.インフラへの投資を最小限に抑える事ができます。

この種の応用を実現するには、Apple. iOS または Android スマートフォンと連携する製品を短 期間で簡単に開発できるようなリソースが必要です。また、iPhone®または Android ベースの 機器設計をサポートした、安定かつ成熟したソフトウェア. ライブラリを含むハードウェア開発シス テムも必要です。Microchip 社はこれらの安定した開発ツールと必要な技術サポートを提供し ており、スマートフォン / タブレットと連携する医療機器の短期間での量産化と市場投入を支援 できます。

スケーラブルかつ迅速な製品化を支援する Microchip 社の開発システム

新規設計から量産化に至るには最新のデバイスだけでは不十分です。こうした認識に立ち、Microchip 社は業界をリードする使いやすく低コスト のアプリケーション開発ツールも包括的に提供しています。Microchip 社の開発プラットフォームでは、豊富にラインナップした Microchip 社の 8/16/32 ビット PIC. MCU および dsPIC. DSC を使って既存の設計を簡単にスケールアップまたはスケールダウンしたり、1 つの設計から複数 の設計を派生させる事ができます。また、一般に使われているサードパーティ製開発ツールの多くも Microchip 社のデバイスに対応しています。 このため、別のマイクロコントローラを使った設計に既存のコードを再利用できるだけでなく、使い慣れた開発システムをそのまま利用して医療 / フィットネス機器を設計する事もできます。また、Microchip 社はアナログ設計、ソフトウェア開発、インサーキット. エミュレーション、デバッグ、 システムレベル評価に必要なツールも全て提供しています。これには、サードパーティのパートナーのツールも含まれます。組み込み設計の支援 として、Microchip 社は無料のチュートリアルとウェブセミナー、充実したマニュアル、無償でダウンロード可能なソフトウェア、評価用ボード、 24 時間 365 日利用可能なサポートセンターを提供しています。これらのツールとサポートは医療 / フィットネス機器の開発負担を軽減し、より 迅速な製品化に貢献します。

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医療 / フィットネス機器向け電子ソリューション

法規制への適合を支援

医療機器メーカーは、政府の法規制の課題に常に取り組んでいます。 監督官庁からの認可を取得済み、または取得中の製品に使われてい る半導体部品の製造が終了してしまうと、法規制への適合に関する負 担が大幅に増大する可能性があります。Microchip 社は変更管理プ ロセスを文書化しており、製品寿命の長さにも定評があります。これ により、医療機器メーカーは法規制への適合に関する負担が軽減さ れます。

妥協のない品質

電子医療機器の信頼性にとって、半導体サプライヤがどのような品質 システムを採用しているかが重要です。Microchip 社はあらゆるレベ ルで品質を重視しています。Microchip 社の品質システムおよび業 務は外部の独立監査機関による定期的な検査を受け、厳格な国際標 準化機構 (ISO) の規格への適合が確認されています。Microchip 社 は ISO/TS-16949 の品質基準に完全に適合しており、安定性と高 い信頼性を求める医療機器メーカーの要求に応えます。Microchip 社の品質システムは、販売する全ての製品について「欠陥ゼロ」を 目指して策定されています。

業界随一のグローバル サポート

Microchip 社は世界中に数百名の専門フィールド. アプリケーショ ン. エンジニアを有しています。また、24 時間の電話サポートも提 供しており、必要な時にいつでも技術サポートを提供します。また、 Microchip 社のリージョナル.トレーニング. センターでの技術セミ ナー、標準コードライブラリ、医療用リファレンス.デザイン、アプリケー ション.ノート等も提供しています。これらのリソースは、幅広い種類 の医療 / フィットネス機器の開発を手がける多くのお客様ご活用頂い ています。

医療 / フィットネス アプリケーション デザインセンター

医療 / フィットネス機器設計のアイデア、ソリューション情報、アプリケー ション.ノート等のリソースについては、Microchip 社の医療 / フィットネ ス.デザインセンター (www .microchip .com/medical)をご覧ください。 これ以外にも Microchip 社は多くのオンライン. デザインセンターで 回路図、アプリケーション.ノート、ウェブセミナー、開発ツール、推奨 製品、サンプルデバイス等の技術リソースを提供しています。詳細は、 www .microchip .com/designcentersをご覧ください。 Microchip 社は、以下の分野のデザインセンターを開設しています。

Microchip 認定医療設計パートナー

医療機器専門の設計専門知識を自社 に取り入れたい、または医療ソリュー ション全体を設計して欲しいという声 にお応えして、Microchip 社では確 かな実績と技術力を持つ専門企業を 医療設計パートナーとして認定し、医療機器開発のあらゆる段階にお いて Microchip 社のお客様を支援する体制をとっています。 . ■ 音響と音声 . ■ 車載 . ■ バッテリ管理 . ■ CAN . ■ グラフィック表示 . ■ セグメント LCD . ■ Ethernet . ■ 高温 . ■ 家庭用電化製品 . ■ インテリジェント電源 . ■ 照明 . ■ LIN . ■ 低消費電力 . ■ 医療 . ■ 流量計 . ■ モータ制御および駆動 . ■ スマートエネルギ . ■ スマートフォン.アクセサリ . ■ 近接検出、キー、スライダ . ■ タッチパネルおよびタッチパッ ド.コントローラ . ■ 3Dトラッキングと ジェスチャ.センシング . ■ ハプティクス . ■ USB . ■ ワイヤレス.オーディオ . ■ Bluetooth . ■ 組み込みセキュリティ . ■ パーソナル.エリア.ネットワー ク (PAN) . ■ Wi-Fi M E D I C A L

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アプリケーション

ウェアラブル フィットネス / 医療機器

ウェアラブル.フィットネス / 医療機器は、フィットネス.プログラムと在宅医療に欠かせない存在となりつつあります。これらの機器は各種の生体 / 生理学的データを計測し、スマートフォン、タブレット、PC、ホームヘルス.ハブ等と同期します。 ウェアラブル機器は、収集する生体 / 生理学的データに応じて多くの種類のセンサを内蔵します。これらのデータは、例えば歩行距離、消費カ ロリー、心拍数、体温、血中酸素濃度、睡眠品質、現在位置、発汗量、血圧等です。どの MCU、どの信号コンディショニング部品、どのインター フェイス IC を使うかは、計測対象のデータによって決まります。 ウェアラブル機器設計では、消費電力を抑える事が特に重要です。これらの設計を成功させるには、動作時の消費電流が少なく、複数の低消費 電力スリープモードと柔軟な復帰要因をサポートし、インテリジェントな電源管理機能を備えた MCU が不可欠です。 無線機能を使うと、ウェアラブル機器をスマートフォン、タブレット、PC 等のインテリジェントなヘルス ケア機器と接続できます。認証済み低消費電力 Bluetooth、Bluetooth. Smart、Wi-Fi モジュール を使うと、RF 設計と認証取得にかかる時間を大幅に削減できます。. 最近は、低コストのウェアラブル機器にも高精度位置情報処理が求められるようになっています。通常、 これらの高精度なウェアラブル機器は加速度計、磁気計、ジャイロスコープ、光センサ、圧力センサ等、 複数のセンサからのデータを受け取る必要があります。従来、この種の設計には高性能 MCU が必要で、 ソフトウェア開発期間も長くなる傾向がありました。センサ. フュージョン. チップを使うと、高精度位置 情報処理に必要な MCU のサイズを大幅に縮小でき、ソフトウェア開発期間も短縮できます。

コンシューマ向けのベーシックなウェアラブル活動量計

注 :.日本国内電波法に関しては弊社代理店にお問い合わせください。 Accelerometer I/O

XLP PIC

®

Microcontroller

SPI/I2C™ Int. Oscillator Timer LEDs Battery Integrated on PIC MCU

Stand-alone Microchip product Integrated on PIC MCU or stand-alone Microchip product Non-Microchip product

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アプリケーション

ハイエンドのコンシューマ向けウェアラブル活動量計または医療用ウェアラブル.ホームヘルス.モニタ Microchip 社は、フィットネス活動量計および医療用ホームヘルス. モニタの設計に必要な. ソリューションを提供しています。 . ■ 消費電力を削減すると、ウェアラブル機器に内蔵するバッテリを小型化でき、1 回の 充電で動作する時間も長くなり、製品全体も小型化できます。Microchip 社は XLP. (eXtreme.Low.Power) テクノロジ採用 PIC マイクロコントローラを提供しています。 スリープ電流は最小 9.nA、動作電流は最小 30.µA/MHz です。 . ■ ウェアラブル機器に無線接続を追加するのは難しい課題です。特に RF 回路設計、アン テナ設計、監督官庁からの認証取得に時間とコストがかかります。Microchip 社の認証 済み Wi-Fi、Bluetooth、Bluetooth.Smart 等の各種無線モジュールを使うと、スマートフォン、タブレット、PC、クラウドへ接続できる 無線ソリューションを短期間で開発できます。 . ■ 次世代のウェアラブル医療機器は、心拍数、血中酸素濃度、血圧等の生体情報を計測します。この機能には高性能な信号処理とフィルタ処 理が必要です。Microchip 社の dsPIC デジタル.シグナル.コントローラとデジタルフィルタ設計ツールを使うと、組み込み信号処理を短時 間で簡単かつ直感的に実装できます。 . ■ ネットワークに接続する場合、ウェアラブル機器をデータの盗聴や不正な操作から保護する必要があります。Microchip 社は高性能で低コス トなセキュリティ / 認証製品および開発ツールを提供しており、セキュアな医療機器を短期間で簡単に開発できます。 . ■ フィットネスおよび診断用のウェアラブル活動量計には、移動および位置に関するより高度な情報が求められています。このニーズに応える には、加速度計、磁気計、ジャイロスコープ、光センサ、圧力センサからのデータを統合する必要があります。しかしそのためには高価で 消費電力の大きい MCU が必要となり、ソフトウェア開発期間も長くなるのが一般的です。複数のセンサからのデータを効率良く処理する Microchip 社の低消費電力センサハブを使うと、部品コストを削減し、実装しやすいソリューションに最大限の柔軟性を与える事ができます。 注 :.日本国内電波法に関しては弊社代理店にお問い合わせください。 LCD or OLED Sensor Hub I2C™ Sensor Fusion I/O

XLP PIC

®

Microcontroller

User Interface mTouch® Sensing Touch Buttons USB Controller LCD PWM Int. Oscillator Timer ADC Signal Conditioning Wireless Bluetooth® Smart, Bluetooth or Wi-Fi® USB Power Management Audio Alert Power Source Integrated on PIC MCU

Stand-alone Microchip product Integrated on PIC MCU or stand-alone Microchip product

Non-Microchip product Accelerometer

Temperature Sensor Heart Rate Sensor Blood Oxygen Sensor Other Biometric Sensors ECG Sensor Pressure Sensor Magnetometer/

eCompass Ambient LightSensor Gyroscope

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アプリケーション

血圧計

血圧計とは、血圧を計測する装置です。腕に巻いたカフにポンプで空気を送り込んで膨らませ、血流を制限して計測します。一般的なデジタル 血圧計は、圧電型センサを使って振動測定法で収縮期血圧と拡張期血圧の両方を計測します。 デジタル血圧計を使うと家庭、診療所、病院で簡単に血圧を計測できます。現在の血圧計には血圧、脈拍数等の医療データを計測、保存、送 信する機能が求められます。こうした要求に応えるため、Microchip 社は高集積のマイクロコントローラ、半導体、ソフトウェア、開発ソリューショ ンを幅広く提供しています。この中には、低ノイズのアナログ信号コンディショニング、タッチセンシング、LCD 制御、有線 / 無線接続、モータ 制御、複数の低消費電力モード、高速メモリを内蔵した製品も含まれます。 Microchip 社は、血圧計の設計に必要なソリューションを提供しています。 . ■ 低コストで高集積の PIC マイクロコントローラを使うと、デジタル血圧計の部品コストを 削減できます。そのようなマイクロコントローラはアナログ、USB、LCD 制御、タッチ センシング、モータ制御、コアから独立した周辺モジュールを内蔵しています。 . ■ 圧力センサからの信号の増幅とコンディショニングには、低オフセット / 低ノイズオペア ンプ等のアナログ部品を提供しています。 . ■ 監督官庁からの認証取得済み Bluetooth、Bluetooth.Smart、Wi-Fi モジュールを使 うと、無線ネットワークへの接続も容易です。 注 :.日本国内電波法に関しては弊社代理店にお問い合わせください。 Audio Alert I/O

XLP PIC

®

Microcontroller

User Interface Touch Buttons

Integrated on PIC MCU Stand-alone Microchip product Integrated on PIC MCU or stand-alone Microchip product Non-Microchip product USB Controller mTouch® Sensing LCD PWM Int. Oscillator Timer ADC Pressure Sensor Air Pump Power Management Signal Conditioning LCD Screen USB Connector Power Source

Arm/Wrist Cuff Air

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アプリケーション

パルスオキシメータ

パルスオキシメータは、心拍数と動脈血酸素飽和度 (酸素と結合しているヘモグロビンの割合) を侵襲なしに計測できる光学電子装置です。動脈 血酸素飽和度は、皮膚の上から血流に複数の波長の光を照射し、その光透過率を計測して求めます。光源には通常赤、緑、赤外線 LED を使います。 動脈血酸素飽和度は、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの比から求めます。この比を求める 1 つの方法は、赤色 LEDと赤外線 LED を身体 (指 や手首等) に照射し、それぞれの光度を計測、比較するものです。この比を酸素飽和度 (%) として表示します。 パルスオキシメータ設計では、省電力化と各種アナログ / デジタルフィルタ処理が必要です。パルスオキシメータはしばしば単体の医療 / フィッ トネス機器だけでなく総合的なバイタルサイン監視システムの一機能としても実装されます。 Microchip 社は、パルスオキシメータの設計に必要なソリューションを提供しています。 . ■ Microchip 社の dsPIC デジタル.シグナル.コントローラは、外部光源と動きに起因する光学ノイズ を高性能なデジタル.フィルタ処理によって除去します。 . ■ コーディングからデバッグ、ソフトウェア.シミュレーション、ハードウェア.エミュレーション、デバイス のプログラミングまでを 1 つのインターフェイスに統合した統合開発環境である MPLAB.X.IDE に より低コストの開発が可能です。 . ■ フォトダイオードからの出力信号の増幅およびコンディショニング用に、低オフセット / 低ノイズのオ ペアンプを提供しています。 . ■ 監督官庁からの認証取得済み Bluetooth、Bluetooth.Smart、Wi-Fi モジュールを使うと、無線ネッ トワークへの接続も容易です。 注 :.日本国内電波法に関しては弊社代理店にお問い合わせください。 Power Management I/O

XLP PIC

®

Microcontroller

User Interface LCD Comparator PWM Int. Oscillator Timer ADC Wireless Network Signal Conditioning LED Drive Circuitry Audio Alert LCD Screem Power Source Integrated on PIC MCU

Stand-alone Microchip product Integrated on PIC MCU or stand-alone Microchip product Non-Microchip product Infrared LED

Red LED

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アプリケーション

血糖計

血糖計は血中グルコース濃度を調べるために使います。グルコース濃度は、糖尿病の管理に重要な数値です。血糖計を差別化できる要素として は、使いやすさ、手軽なサイズ、低消費電力等が挙げられます。 Microchip 社は血糖計の設計に必要なソリューションを提供しています。 .

■ スリープ電流を最小 9.nA、動作電流を最小 30.µA/MHz に抑えた PIC.MCU を使うと、バッテリ動作時間の.

長い設計が可能です。 . ■ 柔軟なスリープモード :.RAM の内容保持、高速な復帰、選択可能な復帰要因 . ■ テストストリップ.ソケットからの出力信号の増幅、コンディショニング、変換用に、低オフセット / 低ノイ ズのオペアンプ、高分解能 ADC 等のアナログ部品を提供しています。 . ■ 低コストで高集積の PIC マイクロコントローラを使うと、血糖計の部品コストを削減できます。PIC マイ クロコントローラはアナログ信号コンディショニング、LCD 制御、mTouch 入力センシング等の機能を 内蔵しています。 . ■ これ以外に Microchip 社の MCU に内蔵されている周辺モジュールとして、以下のものがあります。 •. 充電時間計測ユニット (CTMU) は 0 .55 ~ 550.µA の定電流源を提供します。. •. リアルタイム.クロック / カレンダ (RTCC) は時間計測、アラーム、カレンダ.アプリケーション用の機能を提供します。これらのデバイスは 非常に柔軟なアラームの設定が可能で、CPU に負荷をかけずに外部デバイスを復帰させる事ができます。 I/O

XLP PIC

®

Microcontroller

User Interface Touch Buttons

Disposable Test Strips

Calibration Data Test Strips

Integrated on PIC MCU Stand-alone Microchip product Integrated on PIC MCU or stand-alone Microchip product Non-Microchip product USB Controller mTouch® Sensing LCD PWM Int. Oscillator SPI ADC Power Management Wireless Network External Memory Signal Conditioning Audio Alert LCD Screen Power Source USB Connector EEPROM Electrochemical Sensors Temperature Sensor

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アプリケーション

心電計

心電計とは心臓の電気的な活動を監視して心電図 (ECG) として記録する装置です。心臓は鼓動ごとに電気インパルスを生成します。この心臓の 電気信号を身体の表面に取り付けたセンサで計測します。電気的な活動が異常な場合、心臓発作、胸部外傷、心臓への血流量の減少、不整脈、 心臓の奇形等が疑われます。 現在、携帯型の高精度な心電計に対する要求が医療機器とフィットネス機器の両方で高まっています。携帯型製品は小型化が求められますが、 心電計の場合は高精度なフィルタ処理と高い処理性能、メインのマイクロコントローラ.コアから独立した高解像度グラフィック.コントローラが必 要です。 Microchip 社は、これらの設計要件を満たすと同時に、高集積のマイクロコントローラ、半導体、ソフトウェア、開発ソリューションの幅広い製 品に対するより多くの機能の追加も柔軟にサポートしています。Microchip 社は、デジタル.フィルタ処理、低ノイズのアナログ信号コンディショ ニング、グラフィック.コントローラ、タッチセンシング、有線 / 無線接続、複数の低消費電力モード等のソリューションを提供しています。 Microchip 社は、心電計の設計に必要なソリューションを提供しています。 . ■ Microchip 社の dsPIC.DSC は高い処理性能とデジタル.フィルタ処理機能を備えています。また、 デジタルフィルタ設計ツールを使うと、FIR および IIR フィルタを簡単かつ直感的に設計できます。 . ■ センサからの出力信号の増幅と高精度なフィルタ処理用に、低ノイズのアナログ部品を提供しています。 . ■ 高性能マイクロコントローラを使うと、小型ディスプレイ付き携帯型心電計で高解像度のグラフィック 制御が可能です。グラフィック.ライブラリと設計ツールも提供しており、心電計を迅速に製品化でき ます。 . ■ アナログ回路を内蔵した低コストのマイクロコントローラを使うと、心電計の小型化が可能です。 . ■ 監督官庁からの認証取得済み Wi-Fi モジュールにより、無線ネットワークへの接続も容易です。 注 :.日本国内電波法に関しては弊社代理店にお問い合わせください。 I/O

XLP PIC

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Microcontroller

User Interface Touch Buttons

Integrated on PIC MCU Stand-alone Microchip product Integrated on PIC MCU or stand-alone Microchip product Non-Microchip product USB Controller mTouch® Sensing LCD PWM Int. Oscillator Timer ADC Power Management Wireless Network Signal Conditioning Audio Alert LCD Screen USB Connector Power Source Electrodes

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アプリケーション

生体情報モニタ

生体情報モニタは心拍数、SPO2、血圧、体温等、患者の各種生体情報を計測、記録し、送信、表示するための装置です。一般に、病院およ び診療所では患者ケアの品質向上のために高機能、多機能な生体情報モニタを使います。これをよりコンパクトで低消費電力にしたものが携帯 型の生体情報モニタです。このような携帯型機器は遠隔地で使える他、医療補助員が現場で使って診断に役立てたり、監視データを離れた場所 にある医療機関へ送信したりできます。 Microchip 社は、生体情報モニタの設計要件を満たす高集積 MCU、グラフィック機能、ソフトウェア.ライブラリ、コネクティビティ.ソリューショ ンを幅広く提供しています。これらの幅広いソリューションは、血圧計、パルスオキシメータ、心電計等、単体の生体情報機器にも革新をもたら しています。Microchip 社は、生体情報モニタの機能をサポートするソリューションとして、低ノイズのアナログ信号コンディショニング、タッチ センシング、LCD 制御、有線 / 無線接続、モータ制御、高速メモリ等を提供しています。 Microchip 社は、生体情報モニタの設計に必要なソリューションを提供しています。 . ■ グラフィック、USB、10/100.Ethernet 等の柔軟な周辺モジュールを内蔵した高性能、高集 積の 32 ビット PIC.MCU は、病院用、開業医用、フィールド用を問わずあらゆる種類の生体情 報モニタの設計をサポートします。 . ■ 豊富にラインナップした 8/16/32 ビット PIC.MCU とその他のソリューションを使うと、血圧計、 パルスオキシメータ、心電計等、生体情報モニタを構成する個々の機能を設計できます。 . ■ センサからの出力信号を高精度かつ確実にキャプチャおよび変換するために、低オフセット / 低ノ イズのオペアンプと高分解能 ADC 等の信号コンディショニング部品を提供しています。 . ■ 監督官庁からの認証取得済み Wi-Fi、Bluetooth、Bluetooth.Smart、ZigBee ソリューション により、無線ネットワークへの接続も容易です。 注 :.日本国内電波法に関しては弊社代理店にお問い合わせください。 I/O

XLP PIC

®

Microcontroller

User Interface mTouch® Sensing Touch Buttons USB Controller LCD PWM Int. Oscillator Timer ADC Motor Control Signal Conditioning Amp Temperature Sensor Sensor Amp ECG Leads Keypad Arm Valve Pump Motor Wireless Wired Network USB Power Management Signal Conditioning Audio Alert Display Power Source Integrated on PIC MCU

Stand-alone Microchip product Integrated on PIC MCU or stand-alone Microchip product Non-Microchip product Switching Module Photo Diode Red and Infrared LEDs Finger Clamp Pressure Sensor

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アプリケーション

CPAP( 持続陽圧呼吸療法 ) 機器

CPAP(持続陽圧呼吸療法) 機器は、閉塞性睡眠時無呼吸症候群の治療に使われます。CPAP 機器は基本的にエアポンプの一種で、患者の呼 吸パターンに合わせて持続的に出力を調整して一定の圧力を維持します。CPAP 機器のシステム目標を達成するには、各種モータを使い、柔軟 なモータ制御用周辺モジュールを内蔵した Microchip 社の PIC マイクロコントローラでこれら全てのモータを制御します。 Microchip 社は、CPAP 機器の設計に必要なソリューションを提供しています。 . ■ dsPIC デジタルシグナル.コントローラが内蔵する周辺モジュールを使うと、センサレス BLDC 制御を含む多くのモータ制御方式を実装できます。 . ■ 無償または低コストのサンプルコード、ソフトウェア.ライブラリ、開発ツールを幅広く提供してお り、モータ制御システムの設計期間とリスクを抑える事ができます。 . ■ 高精度の温度センサにより、常に快適な温度の空気を送る事ができます。 . ■ AD 変換の前段での温度 / 圧力センサからの出力信号の増幅およびコンディショニング用に、. 低オフセット / 低ノイズのオペアンプを提供しています。 . ■ ハードウェアとソフトウェアで構成される mTouch ソリューションでタッチ、近接検出、自由空間 のジェスチャによる制御を実装すると、暗い場所でも簡単に使いやすいシステムを設計できます。 I/O

XLP PIC

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Microcontroller

User Interface mTouch® Sensing Touch Buttons USB Controller LCD PWM Int. Oscillator Timer ADC Temperature Sensor Oxygen Sensor Compressor Absorption Sieve Beds External Memory Wired and Wireless Network USB Power Management Signal Conditioning Audio Alert LCD Screen Power Source Integrated on PIC MCU

Stand-alone Microchip product Integrated on PIC MCU or stand-alone Microchip product Non-Microchip product

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アプリケーション

デジタル体温計

医療およびフィットネス機器分野の両方で、体温計測機能に対する要求が高まっています。デジタル体温計の重要な要素の 1 つに消費電力があ ります。長時間のバッテリ動作に加え、高精度、高速応答、低コストである事も重要です。XLP. (eXtreme. Low. Power) テクノロジ採用 PIC マイクロコントローラと幅広い種類のアナログ部品を使うと、柔軟で高性能なデジタル体温計を設計できます。

Microchip 社は、デジタル体温計の設計に必要なソリューションを提供しています。

.

■ スリープ電流最小 9.nA で 8、10、12 ビット ADC を内蔵した XLP.(eXtreme.Low.Power)

テクノロジ採用 PIC マイクロコントローラ.ファミリを豊富にラインナップしています。 . ■ コーディングからデバッグ、ソフトウェア.シミュレーション、ハードウェア.エミュレーション、デバ イスのプログラミングまでを 1 つのインターフェイスに統合した統合開発環境である MPLAB. X.IDE により低コストの開発が可能です。 . ■ ほとんどの MCU ファミリに LCDドライバ、タッチセンシング、その他の関連機能を周辺モジュー ルとして内蔵する事で、部品コストを削減し、設計を簡略化します。 . ■ Microchip 社の無線コントローラおよびモジュールを使うと、コストとリスクを抑えて無線機能 を追加できます。 I/O

XLP PIC

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Microcontroller

User Interface USB Controller LCD PWM Int. Oscillator Timer ADC IR Temperature Sensor Power Management Signal Conditioning Audio Alert LCD Readout Power Source Integrated on PIC MCU

Stand-alone Microchip product Integrated on PIC MCU or stand-alone Microchip product Non-Microchip product

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アプリケーション

イオントフォレシス

イオントフォレシスは、特別に調製した薬物を経皮投与する方法の 1 つです。この経皮薬物はイオン性化合物で、皮膚に電流を流す事によって 生体膜透過を促進させます。疾病の種類と症状によっては、この薬物投与方法は経口、皮下、局所投与に比べ大きな利点があります。 イオントフォレシスで使うパッチのような装置を設計する場合の最も大きな課題の 1 つは、1 回の使用で使い捨てされるウェアラブル部分に重要 な電子回路を実装しなければならないという点です。このような設計では、パッチの電子回路をなるべく小型化し、全体的な部品コストを下げる 事が特に重要です。また、使い捨ての小型装置である事を考えると、バッテリのコストと容量も設計上の制約です。さらに、薬物の量と投薬時 間の変更等にも対応できるよう、設定変更が容易である事も求められます。Microchip 社の部品を使うと、安全で低コストなイオントフォレシス 機器を設計できます。 Microchip 社は、イオントフォレシス機器の設計に必要なソリューションを提供しています。 . ■ イオントフォレシスのウェアラブル部分であるパッチには、SOT-23 や 2.×.3.DFN 等、小型パッケージのマイクロコントローラが使えます。 .

■ 最小 9.nA のスリープ電流、最小 30.µA/MHz の動作電流の PIC.MCU を使うとバッテリの小型軽量化が可能となり、設計サイズと重量を

削減できます。 . ■ 構成可能なロジックセルや PWM 等、コアから独立した周辺モジュールを内蔵した PIC マイクロコントローラを使うと、革新的なウェアラブ ル医療機器を開発できます。 I/O

XLP PIC

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Microcontroller

User Interface

Integrated on PIC MCU Stand-alone Microchip product Non-Microchip product Comparator ECCP Int. Oscillator Timer ADC Power Management Voltage and Current Monitor Audio Alert Electrodes and

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アプリケーション

酸素濃縮器

酸素濃縮器は、周囲の空気を取り込んで加圧し、分子ふるいを使って窒素を除去した後、酸素濃度の高い空気を送り出します。除去した窒素は、 減圧によって分離してから排出します。酸素濃縮器は酸素ボンベよりも可搬性に優れ、維持費も抑える事ができます。効率を最大化するには、 エア. コンプレッサのモータ制御 / 駆動回路、各種センサの信号制御回路、電源管理回路、ユーザ. インターフェイス等、酸素濃縮器を構成する 各要素を慎重に連携させる必要があります。 Microchip 社は、酸素濃縮器の設計に必要なソリューションを提供しています。 . ■ モータ駆動回路 :.Microchip 社の高性能な 16 ビット dsPIC33F デジタルシグナル.コントローラ.ファミリと PIC.MCU は、コンプレッサで使う各種モータの制御と動作を簡略化する専用周辺モジュールを内蔵しています。 . ■ 信号処理 :.Microchip 社のデジタルシグナル.コントローラと多くの PIC.MCU は、幅広い種類のセンサと組

み合わせて使える高分解能 ADC を内蔵しています。これらの ADC は、同じ MCU に内蔵されている多用途 の PWM コントローラとも緊密に統合できます。

.

■ 信号コンディショニング :.AD 変換の前段でセンサからの出力信号に信号コンディショニングを適用するための

アナログ部品を幅広く提供しています。

.

■ ユーザ. インターフェイス :.Microchip 社の mTouch センシング. テクノロジは、dsPIC.DSC および PIC.

MCU に簡単に実装できる対費用効果と信頼性の高いユーザ.インターフェイスを提供します。 I/O

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Microcontroller

User Interface mTouch® Sensing Touch Buttons USB Controller LCD PWM Int. Oscillator Timer ADC Motor Control Drive Circuitry Temperature Sensor Pressure Sensor Heater/ Humidifier Motor External Memory Wireless Wired Network Power Management Signal Conditioning Audio Alert LCD Screen USB Connector Power Source Integrated on PIC MCU

Stand-alone Microchip product Integrated on PIC MCU or stand-alone Microchip product Non-Microchip product

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サポート

Microchip 社は、お客様が短期間で効率良く製品を開発して頂けるよ うサポートの充実に努めています。製品とシステムのサポートを提供 できる、フィールド アプリケーション エンジニアと技術サポートの世 界的ネットワークを維持しています。さらに、www.microchip.com で、以下のサービス分野を用意しています。 ■ サポートリンクは質問を短時間で解決する方法を提供します。 http://support.microchip.com ■ サンプルリンクは Microchip 社デバイスの無償評価サンプルを 提供します。http://sample.microchip.com ■ フォーラムリンクはナレッジ データベースとユーザ同士のディス カッションをご利用頂けます。http://forum.microchip.com ■ 購入リンクは Microchip 社の販売代理店の所在地をご覧頂けま す。www.microchip.com/sales

トレーニング

Microchip 社は、トレーニングに対する皆様のご要望にもお応えしま す。Microchip 社は常に技術トレーニングの選択肢を拡大しており、 各種トレーニング コースと専門的なカリキュラムを提供しています。 また、いつでもアクセス可能な各種オンライン リソースも提供してい ます。 ■ 技術トレーニング センターとその他のリソース : www.microchip.com/training ■ MASTERs カンファレンス : www.microchip.com/masters ■ 世界各地のセミナー : www.microchip.com/seminars ■ e ラーニング : www.microchip.com/webseminars 北米地域 アトランタ Tel: 678-957-9614 オースティン Tel: 512-257-3370 ボストン Tel: 774-760-0087 チャンドラー Tel: 480-792-7200 シカゴ Tel: 630-285-0071 クリーブランド Tel: 216-447-0464 ダラス Tel: 972-818-7423 デトロイト Tel: 248-538-2250 ヒューストン Tel: 281-894-5983 インディアナポリス Tel: 317-773-8323 ロサンゼルス Tel: 949-462-9523 ニューヨーク Tel: 631-435-6000 サンノゼ Tel: 408-735-9110 トロント Tel: 905-673-0699 ヨーロッパ オーストリア - ヴェルス Tel: 43-7242-2244-39 デンマーク - コペンハーゲン Tel: 45-4450-2828 フランス - パリ Tel: 33-1-69-53-63-20 ドイツ - デュッセルドルフ Tel: 49-2129-3766400 ドイツ - ミュンヘン Tel: 49-89-627-144-0 ドイツ - プフォルツハイム Tel: 49-7231-424750 イタリア - ミラノ Tel: 39-0331-742611 イタリア - ヴェニス Tel: 39-049-7625286 オランダ - ドリューネン Tel: 31-416-690399 ポーランド - ワルシャワ Tel: 48-22-3325737 スペイン - マドリッド Tel: 34-91-708-08-90 スウェーデン - ストックホルム Tel: 46-8-5090-4654 イギリス - ウォーキンガム Tel: 44-118-921-5800 アジア / 太平洋 オーストラリア - シドニー Tel: 61-2-9868-6733 中国 - 北京 Tel: 86-10-8569-7000 中国 - 成都 Tel: 86-28-8665-5511 中国 - 重慶 Tel: 86-23-8980-9588 中国 - 杭州 Tel: 86-571-87928115 中国 - 香港 SAR Tel: 852-2943-5100 中国 - 南京 Tel: 86-25-8473-2460 中国 - 青島 Tel: 86-532-8502-7355 中国 - 上海 Tel: 86-21-5407-5533 中国 - 瀋陽 Tel: 86-24-2334-2829 中国 - 深圳 Tel: 86-755-8864-2200 中国 - 武漢 Tel: 86-27-5980-5300 中国 - 厦門 Tel: 86-592-2388138 中国 - 西安 Tel: 86-29-8833-7252 中国 - 珠海 Tel: 86-756-3210040

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参照

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