可穿戴传感器的特点与趋势

　　生态链建设是可穿戴成功的关键

　　Gartner位于台北的分析师邓雅君：从去年一年的市场表现来看，可穿戴产品应用主要还是集中在健康、运动等应用，这些产品从监测日常活动量延伸到穿戴者透过App来累计并检视自己活动量， 并从同属型的穿戴者中排序以便更加了解自己的的体适能评比。这里面有主动性的需求， 比如用来监测自己的步数等。另一种类型是被动型的佩戴者，比如老人，为了让他们独自居家时更加安全一些，佩戴摔倒或者处于异常状态时发出报警设备。有一个有趣的现象，很多有可穿戴设备需求的人，反而佩戴的不是很多，往往是健康人在佩戴。

　　可穿戴设备的需求因人而异。如果可穿戴设备能够真正让人生活的更加便利、更加自在，那么他自然就会去戴，并且会持续戴下去。但如果这个设备并没有带来太多帮助，那么他可能在尝试之后，或者新鲜感过去后，就不会继续再佩戴。这说明，可穿戴设备不是只卖一个硬件设备加上应用（APP）就行了，而是需要一个生态系统，需要一个比较完整的价值链来支持可穿戴设备的附加价值。

　　短期来看，可穿戴设备的价值还不容易体现出来。长期来看，可穿戴设备的驱动因素主要还在于三个方面：一是远端通信技术的支持；二是方便实现对佩戴者的状态监测；三是生态链对顾客需求的支持。

　　保健目前是主流

　　Gartner的邓雅君认为，目前看来，观察一个人一天的活动量，用得较多的传感器是加速度计和高度计。他们搭配起来可以计算出跑步有多快、上下山的高度等，还可搭配手机一起，利用GPS来定位。目前新型的还有心跳性传感器、光感传感等，这也是苹果Watch上配备的。除此之外，目前还没有看到更多传感器进入可穿戴设备市场。

　　因为更多种类传感器的进入，需要前期已有的传感器之使用价值得以体现。上述的传感器价值现在还没有完全体现出来，这种情况下单靠技术提供方推出传感器，这种技术推动型的做法并不好。更好的做法应该是，在技术实现之余，像上面分析中所述，花时间进行生态链建设和网络连接建设，让可穿戴设备的使用者通过IoT（物联网）得到附加的使用价值，消费者才会持续戴下去。从这方面来讲，只靠硬件，而没有好的应用与软件服务的话是不可行的。

　　在中国大陆，有很多很好的互联技术厂商，建议他们的眼光也要放得长远一些，而不是仅仅只是靠杀价、抢客户来维持运转。这样的话，抢来的客户可能也会因为同样的原因被别人抢走。只有良好的生态链是难以复制的，竞争力才是更强的。

　　部分保健/医疗传感器

　　ADI亚太区微机电产品市场和应用经理赵延辉称目前对于运动的检测及计量相对成熟，而对于在运动状态下的相关生命体征信号的快速及精确的监测还有改进的空间。除此以外，硬件体积及功耗的控制也一直是设计挑战。

　　为此，ADI将积极参与穿戴式医疗电子领域，主要包括心电的测量，心率的监测，SPO2(血氧饱和度)的监测，运动保健类的产品，以及生物阻抗方面的应用。最近，ADI推出了一款高精度、低功耗片上计量仪ADuCM350，可用于多种便携式保健领域。另有ADXL362，是微功耗、3轴、±2g/±4g/±8g数字输出MEMS加速度计，在运动检测唤醒模式下功耗仅为300nA。在监护类产品领域，ADI针对各类生命体征监护应用推出了一款低功耗、单导联、心率监护仪模拟前端(AFE)AD8232，专为满足新兴的健身设备、便携式/佩戴式监控设备和远程健康监护设备的ECG信号调理要求而设计。

　　Silicon Labs光传感器产品高级产品经理Kevin Kilbane称：据分析公司BI Intelligence 2014年4月的报告，2014年传感器预计出货量达到1亿片，2018年将增长到3亿片。可穿戴设备正在从基于加速计的“智能计步器”向包括高级生物感应（例如心率监视）和环境感应（例如紫外线指数、相对湿度和温度）的方向发展。消费者能够从生物感应中获得诸多益处，例如在最佳心率区间进行更有效的锻炼、提升户外活动质量同时最小化紫外线暴晒风险、精确获得当前或整天的卡路里消耗。

　　Silicon Labs的Si1132和Si114x紫外线指数传感器IC为可穿戴市场中的生物感应应用提供了理想的解决方案。除了支持紫外线指数感测之外，该类芯片也为各类健康和健身应用提供环境光和红外接近感应能力。

　　因为有了集成式的相对湿度和温度传感器IC产品（例如Silicon Labs的Si701x/2x相对湿度传感器系列产品，越来越多的物联网和可穿戴产品设计人员正在之前仅支持温度感测的应用中添加相对湿度感应能力。

　　Silicon Labs特有的基于节能型CMOS的环境（相对湿度/温度）和光（IR、环境光、紫外线指数、手势、心率）感应IC在低功耗方面处于业内领先位置。每秒一次采样情况下，紫外线指数读取仅消耗1.2μA，而相对湿度和温度传感器仅消耗0.7μA。每个环境和光学传感器IC都包括信号处理、模拟滤波、感应器件以及与片上系统连接的I2C接口。传感器IC产品支持极小的2mmx2mmQFN封装。

　　东芝电子（中国）有限公司技术部高级经理周卫中称，东芝公司关注可穿戴电子市场的对脉搏或心电等生物医学信号的监测，因为这类设备可以用于卫生保健、医疗或智能手表等各种各样的领域。在卫生保健方面，可穿戴电子设备不仅可以利用加速度传感器监测运动信息，还可以通过监测到心率数据，得以掌握身体负荷范围内的运动量。而在智能可穿戴设备方面，希望通过生物医学信号进行个人识别，同时监测眼、口、手腕等部位的肌电信号，能为用户提供新的交互体验。

　　为此，东芝开发中的可穿戴设备用处理器TZ1001MBG，集加速度传感器，MCU，BLE于一身，通过将高精度的模拟前端电路集成于MCU，可以在实现低功耗的同时检测出微弱的生物医学信号。

　　参考文章：

　　[1]于寅虎.可穿戴设备：前景靓丽短期难成“杀手级”应用.电子产品世界，2014(3)：10

　　[2]于寅虎.低功耗和小型化半导体器件掘金可穿戴设备市场.电子产品世界，2014(3)：13

　　[3]周鑫.飞思卡尔可穿戴参考平台（WaRP）支持多种应用，实现全新产品的设计创新.电子产品世界，2014(3)：65

　　[4]王莹.FPGA对可穿戴及移动具有天然优势.电子产品世界，2014(5)：19

　　[5]贸泽电子.整合芯片、软件及平台为一体的可穿戴式设计.电子产品世界，2014(8)：27

　　王莹 孙俊杰 叶雷 《电子产品世界》编辑

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