可穿戴醫(yī)療需要緊湊、無線連接和無線充電方案

　　目前可穿戴種類繁多,能夠給大眾帶來實質(zhì)性的便利和意義的產(chǎn)品都是有市場需求，其商業(yè)市場肯定有一定的生存空間,隨著人們經(jīng)濟基礎(chǔ)和教育水平的提升，人們對帶有身體健康指標的可穿戴產(chǎn)品日益需求旺盛，通過日常身體參數(shù)的采集，進行大數(shù)據(jù)分析從而給出建設(shè)性意見，也從而循序漸進改善的健身,睡眠,飲食等各個關(guān)系到身體健康因素。

　　針對日常生活中需要用到的可穿戴產(chǎn)品的特點就是需要“可穿戴”體積要小;“日常生活中”要求實用，功耗要低，同時帶有無線聯(lián)接等這類特點。安森美半導(dǎo)體在醫(yī)療行業(yè)積累了30多年的經(jīng)驗，把以前專業(yè)的醫(yī)療繼續(xù)衍生到目前可穿戴醫(yī)療行業(yè)，這種革新讓這種可穿戴醫(yī)療產(chǎn)品更具備專業(yè)性，專業(yè)的“Struix”技術(shù)可以讓產(chǎn)品方案的體積更緊湊、功能多樣化。同時利用多年的技術(shù)經(jīng)驗和工藝，設(shè)計出領(lǐng)先的超低功耗藍牙SoC方案RSL10，從而解決市場功耗的瓶頸。此外安森美半導(dǎo)體根據(jù)可穿戴產(chǎn)品的特點，設(shè)計出專門針對可穿戴產(chǎn)品的充電方案HPM10，從另外一個層面解決了低功耗的需求。

超低功耗藍牙產(chǎn)品正被廣泛采用

　　今年以來我們高興地看到又一批基于Dialog 超低功耗藍牙平臺的可穿戴產(chǎn)品陸續(xù)面市，不僅有新一代靚麗的小米手環(huán)3，青春米動手環(huán)手表的發(fā)布，手環(huán)手表這些產(chǎn)品是可穿戴設(shè)備市場的經(jīng)典傳統(tǒng)產(chǎn)品。同時我們還欣喜的看到Dialog低功耗藍牙芯片被采用到新的可穿戴產(chǎn)品上，比如西門子空氣質(zhì)量檢測儀，小巧精準，可以方便放入口袋;小米公司聯(lián)合Oculus推出VR手柄;以及小米生態(tài)鏈公司發(fā)布的幾款智能牙刷等等。近期最火最吸引眼球的莫過于獵豹公司發(fā)布的“小豹翻譯棒”，該產(chǎn)品與同類產(chǎn)品相比，外觀更加小巧精致，待機時間更長，這些新的產(chǎn)品形態(tài)就是可穿戴產(chǎn)品新的市場拓展和新的應(yīng)用，所以我們認為可穿戴設(shè)備市場未來會在為人們健康、出行、娛樂休閑等方面提供更加多樣化的產(chǎn)品。

　　承載這些可穿戴產(chǎn)品更加多樣化和優(yōu)異產(chǎn)品性能最重要的就是低功耗藍牙SoC的選擇，上面提到的這些產(chǎn)品對尺寸和待機時間都有苛刻的要求。Dialog作為低功耗藍牙技術(shù)的杰出供應(yīng)商，為可穿戴市場提供了非常優(yōu)秀的芯片選擇。Dialog用于可穿戴市場的低功耗藍牙SoC DA1468x系列不僅具有超低功耗的性能，同時還具有非常高的集成度：片內(nèi)集成高效率的電源管理單元，能在待機的情況下為外部傳感器提供電源輸出，同時片內(nèi)還集成了充電管理、電量監(jiān)測以及豐富的外設(shè)接口，這些都極大地方便客戶進行產(chǎn)品設(shè)計，減小了PCB尺寸并節(jié)約了成本。不僅如此，Dialog還在系統(tǒng)解決方案上著力，我們在今年藍牙亞洲大會(Bluetooth Asia)會議期間發(fā)布了基于Dialog 低功耗藍牙SoC的傳感器融合算法SmartFusion，為客戶快速推出產(chǎn)品助一臂之力。

　　小尺寸、超低功耗、高集成度，這些特性即將在Dialog為可穿戴市場推出的新一代超低功耗藍牙平臺上得到更新的詮釋!我們拭目以待。

可穿戴的連接器趨于微型化

　　運動攝像機可以歸類為可穿戴設(shè)備，因為這類產(chǎn)品可以安裝到頭盔上，或者佩戴在手腕上或者衣服的物件上，同時捕捉到壯觀的運動視頻，在滑雪時。這一相對較新的市場正在經(jīng)歷著顯著的增長，增長的推動力有可能來自于社交網(wǎng)絡(luò)站點的普及，在這些站點上，可以與朋友們一起分享運動攝像機所錄制下來的視頻和靜態(tài)影像。然而，這不僅僅是一個消費市場。專業(yè)的電影和電視制作也在越來越多的使用運動攝像機，此外還有安防和監(jiān)控領(lǐng)域。

　　運動攝像機的設(shè)計一直在不斷的演進。盡管攝像機一般以 16:9 的長寬比來錄制影像，有幾個支持 360 度視頻拍攝的運動攝像機現(xiàn)已進入市場。由于這類攝像機采用了多個鏡頭，所得的視頻就必須在軟件中“拼接”到一起，而且有些型號現(xiàn)在能夠在攝像機內(nèi)完成這一工作。并且，運動攝像機的視頻分辨率一直在穩(wěn)步提升。市場上當前至少有一種型號的運動相機拍攝的視頻分辨率可達5.2K。

　　運動攝像機內(nèi)部電子元件的復(fù)雜性日益提高，需要向微型化的方向發(fā)展。Molex 設(shè)計出了 Pico-EZmate 超薄 1.2 毫米間距線對板連接系統(tǒng)，可在緊湊的外形內(nèi)提供穩(wěn)固的連接效果，同時提高了可靠性和裝配速度。

CEVA：可穿戴設(shè)備的語音控制與遠程連接

　　在最初的浩大聲勢過后，可穿戴設(shè)備的市場正在走向成熟，某些可穿戴設(shè)備領(lǐng)域顯示出令人向往的愿景。通過健身腕帶或具有先進生物識別功能的智能手表進行健康追蹤的市場正在騰飛。此外，新的低功耗蜂窩標準可將這些設(shè)備連接到無線網(wǎng)絡(luò)，而且不會像3G或LTE技術(shù)般，在幾小時內(nèi)耗盡電池壽命。另外，全新蜂窩技術(shù)將使兒童和老年人的個人安全可穿戴設(shè)備能夠在任何可接通無線網(wǎng)絡(luò)的地方進行連網(wǎng)，并使設(shè)備能夠在充電后運行長達一年時間。

　　CEVA提供了許多適用于可穿戴設(shè)備的技術(shù)，以短距離連接為例，且開發(fā)了藍牙和Wi-Fi技術(shù)，這些技術(shù)廣泛應(yīng)用于目前的各種可穿戴設(shè)備，許多客戶和OEM廠商均同時使用低功耗藍牙和雙模藍牙。

　　對于遠程連接，CEVA公司針對全新低功耗、低數(shù)據(jù)速率蜂窩標準NB-IoT開發(fā)了全面的解決方案，可以部署在包括可穿戴設(shè)備的任何IoT設(shè)備中，將這些設(shè)備連接到蜂窩網(wǎng)絡(luò)。CEVA公司的Dragonfly NB2平臺為希望將NB-IoT集成到芯片設(shè)計中的客戶提供了結(jié)合基帶、RF和協(xié)議棧的完整解決方案。

　　對于通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)傳輸音頻和多媒體流的可穿戴設(shè)備，新的Cat-M1標準專門為此設(shè)計。已經(jīng)有許多用戶利用CEVA DSP來開發(fā)部署采用這項標準的芯片產(chǎn)品。

　　可穿戴設(shè)備的另一個趨勢是添加語音作為接口，使得用戶在不必觸摸可穿戴設(shè)備的情況下控制設(shè)備功能，只需連接到Alexa或者其他語音助手。對于這些應(yīng)用，CEVA公司提供極低功耗TL410 DSP，它始終處于開啟狀態(tài)，可以監(jiān)聽喚醒設(shè)備的命令。CEVA還提供專門的CEVA-X2音頻/語音DSP，它帶有拾取語音和消除背景噪音功能，并確?？衫斫獾那逦Z音質(zhì)量，用于運行需要這些特性的語音前端軟件。

TDK新技術(shù)輔助可穿戴產(chǎn)品

　　物聯(lián)網(wǎng)的預(yù)期發(fā)展，以及海量無線連接的設(shè)備和傳感器的面市，都預(yù)示著可穿戴設(shè)備市場將呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長。短距離無線電傳輸技術(shù)的應(yīng)用將大幅拓展，特別是低能耗的藍牙 (BLE) 和WiFi技術(shù)。可穿戴應(yīng)用的典型應(yīng)用是智能手表，音頻耳機和耳塞，活動、運動、健身和健康跟蹤器，定位設(shè)備，醫(yī)療保健監(jiān)測設(shè)備，增強現(xiàn)實應(yīng)用，虛擬現(xiàn)實應(yīng)用等，當然以上只是少數(shù)代表性的示例，實際遠不止于此。

　　TDK公司可為這些應(yīng)用提供各種解決方案和技術(shù)，特別是創(chuàng)新型傳感器解決方案、能源裝置和下一代電子元件，包括針對未來小型化和性能需求的先進智能封裝技術(shù)。TDK公司擁有豐富的傳感器產(chǎn)品組合，包括先進的MEMS運動傳感器和麥克風(fēng)，可覆蓋從通用運動型傳感應(yīng)用到增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實應(yīng)用等。此外，公司還提供InvenSense定位庫 (IPL) 軟件，可輔助僅依賴全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) (GNSS) 無法準確定位的傳感器準確定位。IPL結(jié)合了傳感器輔助定位算法，可通過慣性傳感器改善衛(wèi)星信號容易被多徑阻擋或扭曲的城區(qū)中的GNSS定位。如此一來，工作人員即便在“都市峽谷”里面行走也能實時獲得精確定位。即使用于挑戰(zhàn)性的工作環(huán)境，IPL也能連續(xù)、準確地提供位置、速度和方向等信息。同時氣壓計的配合能檢測出任何你所在的樓層和高度。另外TDK公司提供了整體解決方案，除了硬件，TDK公司還有一些基礎(chǔ)算法，比如自動識別走路，跑步，騎車的算法。客戶可以用TDK公司的整體解決方案快速高效的制造出產(chǎn)品推向市場。

　　能源設(shè)備包括鋰離子電池、DC-DC轉(zhuǎn)換器、無線電力傳輸，以及CeraCharge?。后者是新推出的全球首款可充電、SMD兼容的固態(tài)陶瓷鋰離子電池，適合回流焊接工藝。相比于同尺寸的電容器，CeraCharge不僅能量容量是前者的1000倍，且結(jié)合了鋰離子電池的優(yōu)勢以及陶瓷多層元件的安全性和制造優(yōu)勢，不會出現(xiàn)泄漏、燃燒或爆炸現(xiàn)象。

　　CeraCharge可提供1812 [EIA]封裝尺寸(4.5 x 3.2 x 1.1mm)，目前標稱電壓為1.4V，額定容量為100μAh，工作溫度為-20至+80 ℃。CeraCharge?的推薦應(yīng)用領(lǐng)域包括可穿戴設(shè)備的平滑電壓和電流的子電池，用作實時時鐘的備用電池或低功率應(yīng)用能量存儲方案。

　　TDK公司的下一代電子元件中有一項適合可穿戴設(shè)備的有趣技術(shù)——TDK的SESUB(半導(dǎo)體嵌入式基板)。SESUB是TDK公司的集成電路 (IC) 封裝和系統(tǒng)級封裝 (SiP) 技術(shù)之一。通過SESUB SiP技術(shù)，TDK公司能制作各種模塊，將IC嵌入基板中，而其余組件則安裝在基板頂部，從而可在不影響性能的前提下實現(xiàn)SESUB微型化的關(guān)鍵功能。與分布式解決方案相比，SESUB模塊能在印制電路板上節(jié)省大量的空間，因為IC和周圍的被動元件會在印制電路板上占據(jù)相同的空間尺寸。SESUB的其他主要功能還包括更好的散熱性能，更高的可靠性，以及更低的嵌入式IC芯片損耗和噪聲。此外，SESUB技術(shù)還可在基板中嵌入多個IC芯片。

　　TDK公司已開發(fā)出齊全的下一代電子元件產(chǎn)品組合，包括適用于可穿戴設(shè)備的觸覺反饋壓電執(zhí)行器、柔性太陽能電池、用于能量收集的元件EDLC(雙電層電容器)，以及用于醫(yī)療保健/可穿戴設(shè)備、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) (GNSS)、藍牙和Wi-Fi芯片天線的RF和傳感器驅(qū)動電源。

　　TDK公司致力于持續(xù)創(chuàng)新，不斷使用非傳統(tǒng)材料制造出具有更高性能的小型化元件，以滿足未來不斷變化的需求，是滿足客戶可穿戴設(shè)備硬件需求的“一站式服務(wù)”供應(yīng)商!

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　　本文來源于《電子產(chǎn)品世界》2018年第9期第8頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。