「600654股票」分析可穿戴设备为何需要高度集成的智能传感器

股票资讯  2021-05-18 03:28:41

如今,随着一些可穿戴产品(例如GoogleGlass和Fitbit个人活动跟踪器)的成功发布,"可穿戴电子产品"正成为另一个具有巨大发展潜力的市场。实际上,"可穿戴电子产品"涵盖了非常广泛的产品,不仅包括现有的健康和娱乐产品,还包括一些未经验证的概念,例如生物传感器阵列,电子服装,甚至是电子纹身。

与其他新兴市场一样,可穿戴电子产品的市场前景也受到质疑。开发人员和用户不知道哪种产品能尝到甜味,哪种产品的外观会很糟糕;对于某些分类明确的产品,例如健康监测器和医疗设备,将来可能会将它们合并为一个类别。

但是,所有可穿戴电子产品和正在发展的可穿戴概念都具有一些共同特征:

1)可穿戴设备可以直接与人体接触,因此,可以帮助监测人体健康。2)穿戴式设备可以与主机一起使用,因为主机可以为其提供运行应用程序软件的平台和更大的显示屏。

可穿戴设备对于消费者来说非常实用,因为它很小,可以贴近用户的皮肤,并且还与iOS或Android系统兼容。但是正是由于这些特性,可穿戴设备的电路设计非常困难。许多可穿戴设计概念将可穿戴设备的功能定义为检测非常接近用户的生理数据或检测环境数据,例如用户的心率和血压或用户附近的空气质量。

限制可穿戴式传感器运行的主要因素

显然,从理论上讲,传感器在人体表面或皮肤附近的放置以及与移动计算设备的连接将会为用户提供非常实用和有趣的功能。以上所有情况的基本技术也已经存在:如今,实验室可以测量心率,血氧含量和空气质量等参数,或者通过LED和光传感器实现接近检测。

然后,如何使这些功能在实际环境中有效?这是我们面临的主要挑战。

of的主要困难如下:

1)环境:可穿戴设备主要用于人们"穿戴"和"穿戴",即它们会附着或接近人体皮肤,因此不可避免地会发热或被灰尘污染,并被汗水或油渍弄脏。因此,不可避免地会影响设备的功能,因为用户可能会过度振动设备,将设备浸入水中或在电磁噪声严重的环境中使用设备。

2)能耗:为了满足用户的"佩戴"和"佩戴"要求,可穿戴设备必须足够小且足够轻。因此,用于将电池安装在可穿戴设备内部的空间非常小。如果电池需要经常充电或更换,无疑会让用户质疑设备的价值和功能。因此,在设备运行时,整个电路应消耗尽可能少的功率,而在设备不运行时,则应打开省电模式。

3)质量:第一代健康监视器的参数检测(例如心率和运动)数据结果不是很准确,因此用户可能对这些设备的新颖功能不太满意。

如果要更好地利用这些可穿戴生理传感器,则必须确保设备的准确性和可靠性。例如,可穿戴式心率或血氧传感器将来可能会用作医疗设备,并且需要得到美国食品药品监督管理局的严格审查。对于有大量干扰的环境,确保高精度和可靠性对传感器制造商而言是一项艰巨的任务。

将传感器输出转化为有意义的应用

可穿戴式传感设备生产中的挑战在于,经过实验室验证的技术必须小巧,热,脏,实际应用环境中的许多电子噪声实现。这已经测试了模拟集成电路制造商的能力并提出了对它们的要求:

·更高的集成度和小型化

·更低的能耗

·更高的集成度和小型化

·能耗降低

·更高的集成度和小型化

·更低的能耗

·更高的集成度和小型化

·能耗降低

·更高的集成度和小型化程度

·更低的能耗

·更高的集成度和小型化程度

·降低能耗

·更高的集成度和小型化程度

·更低的能耗

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·更高的灵敏度

·更多应用

有一个示例可以说明这种情况:手势感应是一种常见的可穿戴设备,即将需要使用功能,因为它不需要在产品表面上安装按钮。手势控制电路可以包括两个或更多个红外发光二极管和红外光电二极管。当用户的手经过发光二极管时,可以通过分析反射到光电二极管的红外线来识别手势。

穿戴式手势传感器的应用在环境方面具有挑战性,因为红外光传感器会受到很大的干扰。通常,可穿戴设备会暴露于环境光下,其中可能包括红外亮度。另外,设备表面上的传感器窗口可能会被诸如用户汗水,油脂,灰尘和污垢之类的污染物所遮盖。为了清楚地区分环境光中的红外线和发光二极管反射的红外线,光电传感器必须非常灵敏,这需要先进的模拟半导体技术。

同时,可穿戴设备又小又轻。高度集成的半导体设计有助于实现小型化要求,以适应可穿戴设备设备要求的规格。光电二极管,模拟前端和处理器内核可以集成在一起,以在单个芯片上实现完整的手势控制系统。

换句话说,在可穿戴设备上实现手势控制系统不能简单地在设备的小型电路板上安装红外发光二极管和红外光电二极管,而是需要硬件和应用软件的结合。系统中的元素会相互影响,例如,光电二极管的灵敏度会影响LED的规格,同时会影响解释原始测量数据的软件的运行。系统的质量,即快速可靠地识别手势的能力,取决于应用程序软件以及传感器硬件。

可穿戴设备制造商也越来越倾向于特定的传感器系统,而不是传感器组件。为了赢得市场竞争,模拟芯片制造商必须提供成熟的应用算法和应用软件来支持传感器硬件。

对于其他便携式应用程序也是如此。例如,在脉搏血氧仪的应用中,当它按压使用者的血管时,可以通过感测LED光来测量血氧水平。在这里,也需要软件来解释原始测量数据并将其转换为准确的血氧测量结果。即使传感器被油脂,灰尘或汗水污染,或者周围有环境光,最终结果也不会受到影响。


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