可穿戴傳感器的特點與趨勢

摘要：從分析可穿戴產品入手，解析可穿戴傳感器的趨勢。本文網絡版地址：http：∥/www.eepw.corn.cn/article/263358.htm

關鍵詞：傳感器；可穿戴；生態鏈；保??；醫療

DOI：10.3969/j.issn.1005-5517.2014.9.002

生態鏈建設是可穿戴成功的關鍵

Gartner位于臺北的分析師鄧雅君：從去年一年的市場表現來看.可穿戴產品應用主要還是集中在健康、運動等應用，這些產品從監測日?；顒恿垦由斓酱┐髡咄高^App來累計并檢視自己活動量，并從同屬型的穿戴者中排序以便更加了解自己的的體適能評比。這里面有主動性的需求，比如用來監測自己的步數等。另一種類型是被動型的佩戴者，比如老人，為了讓他們獨自居家時更加安全一些，佩戴摔倒或者處于異常狀態時發出報警設備。有一個有趣的現象，很多有可穿戴設備需求的人，反而佩戴的不是很多，往往是健康人在佩戴。

可穿戴設備的需求因人而異。如果可穿戴設備能夠真正讓人生活的更加便利、更加自在，那么他自然就會去戴，并且會持續戴下去。但如果這個設備并沒有帶來太多幫助，那么他可能在嘗試之后，或者新鮮感過去后，就不會繼續再佩戴。這說明，可穿戴設備不是只賣一個硬件設備加上應用（APP）就行了，而是需要一個生態系統，需要一個比較完整的價值鏈來支持可穿戴設備的附加價值。

短期來看，可穿戴設備的價值還不容易體現出來。長期來看，可穿戴設備的驅動因素主要還在于三個方面：一是遠端通信技術的支持；二是方便實現對佩戴者的狀態監測：三是生態鏈對顧客需求的支持。

保健目前是主流

Gartner的鄧雅君認為，目前看來，觀察一個人一天的活動量，用得較多的傳感器是加速度計和高度計。他們搭配起來可以計算出跑步有多快、上下山的高度等，還可搭配手機一起，利用GPS來定位。目前新型的還有心跳性傳感器、光感傳感等，這也是蘋果Watch上配備的。除此之外，目前還沒有看到更多傳感器進入可穿戴設備市場。

因為更多種類傳感器的進入，需要前期已有的傳感器之使用價值得以體現。上述的傳感器價值現在還沒有完全體現出來，這種情況下單靠技術提供方推出傳感器，這種技術推動型的做法并不好。更好的做法應該是，在技術實現之余，像上面分析中所述，花時間進行生態鏈建設和網絡連接建設，讓可穿戴設備的使用者通過IoT（物聯網）得到附加的使用價值，消費者才會持續戴下去。從這方面來講，只靠硬件，而沒有好的應用與軟件服務的話是不可行的。

在中國大陸，有很多很好的互聯技術廠商，建議他們的眼光也要放得長遠一些，而不是僅僅只是靠殺價、搶客戶來維持運轉。這樣的話，搶來的客戶可能也會因為同樣的原因被別人搶走。只有良好的生態鏈是難以復制的，競爭力才是更強的。部分保健，醫療傳感器

ADI亞太區微機電產品市場和應用經理趙延輝稱目前對于運動的檢測及計量相對成熟，而對于在運動狀態下的相關生命體征信號的快速及精確的監測還有改進的空間。除此以外，硬件體積及功耗的控制也一直是設計挑戰。

為此，ADI將積極參與穿戴式醫療電子領域，主要包括心電的測量，心率的監測，SPO2（血氧飽和度）的監測，運動保健類的產品，以及生物阻抗方面的應用。最近，ADI推出了一款高精度、低功耗片上計量儀ADuCM350，可用于多種便攜式保健領域。另有ADXL362，是微功耗、3軸、±2g/±4g/±8g數字輸出MEMS加速度計，在運動檢測喚醒模式下功耗僅為300 nA。在監護類產品領域，ADI針對各類生命體征監護應用推出了一款低功耗、單導聯、心率監護儀模擬前端（AFE）AD8232，專為滿足新興的健身設備、便攜式/佩戴式監控設備和遠程健康監護設備的ECG信號調理要求而設計。

Silicon Labs光傳感器產品高級產品經理KevinKilbane稱：據分析公司BIIntelligence 2014年4月的報告，2014年傳感器預計出貨量達到1億片，2018年將增長到3億片。可穿戴設備正在從基于加速計的“智能計步器”向包括高級生物感應（例如心率監視）和環境感應（例如紫外線指數、相對濕度和溫度）的方向發展。消費者能夠從生物感應中獲得諸多益處，例如在最佳心率區間進行更有效的鍛煉、提升戶外活動質量同時最小化紫外線暴曬風險、精確獲得當前或整天的卡路里消耗。

Silicon Labs的Sill32和si114x紫外線指數傳感器IC為可穿戴市場中的生物感應應用提供了理想的解決方案。除了支持紫外線指數感測之外，該類芯片也為各類健康和健身應用提供環境光和紅外接近感應能力。

因為有了集成式的相對濕度和溫度傳感器IC產品（例如Silicon Labs的Si701x/2x相對濕度傳感器系列產品，越來越多的物聯網和可穿戴產品設計人員正在之前僅支持溫度感測的應用中添加相對濕度感應能力。

Silicon Labs特有的基于節能型CMOS的環境（相對濕度/溫度）和光（IR、環境光、紫外線指數、手勢、心率）感應IC在低功耗方面處于業內領先位置。每秒一次采樣情況下，紫外線指數讀取僅消耗1.2μA，而相對濕度和溫度傳感器僅消耗0.7μA。每個環境和光學傳感器IC都包括信號處理、模擬濾波、感應器件以及與片上系統連接的12C接口。傳感器IC產品支持極小的2mm×2mm QFN封裝。

東芝電子（中國）有限公司技術部高級經理周衛中稱，東芝公司關注可穿戴電子市場的對脈搏或心電等生物醫學信號的監測，因為這類設備可以用于衛生保健、醫療或智能手表等各種各樣的領域。在衛生保健方面，可穿戴電子設備不僅可以利用加速度傳感器監測運動信息，還可以通過監測到心率數據，得以掌握身體負荷范圍內的運動量。而在智能可穿戴設備方面，希望通過生物醫學信號進行個人識別，同時監測眼、口、手腕等部位的肌電信號，能為用戶提供新的交互體驗。

為此，東芝開發中的可穿戴設備用處理器TZIOOIMBG，集加速度傳感器，MCU，BLE于一身，通過將高精度的模擬前端電路集成于MCU，可以在實現低功耗的同時檢測出微弱的生物醫學信號。

參考文章：

[1]于寅虎可穿戴設備：前景靚麗短期難成“殺手級”應用電子產品世界_2014（3）：10

[2]于寅虎低功耗和小型化半導體器件掘金可穿戴設備市場電子產品世界，2014（3）：13

[3]周鑫.飛思卡爾可穿戴參考平臺（WaRP）支持多種應用，實現全新產品的設計創新電子產品世界，2014（3）：65

[4]王瑩FPGA對可穿戴及移動具有天然優勢電子產品世界，2014（5）：19

[5]貿澤電子整臺芯片、軟件及平臺為一體的可穿戴式設計電子產品世界，2014（8）：27