可穿戴傳感器的特點與趨勢

摘要：從分析可穿戴產(chǎn)品入手，解析可穿戴傳感器的趨勢。本文網(wǎng)絡(luò)版地址：http：∥/www.eepw.corn.cn/article/263358.htm

關(guān)鍵詞：傳感器；可穿戴；生態(tài)鏈；保健；醫(yī)療

DOI：10.3969/j.issn.1005-5517.2014.9.002

生態(tài)鏈建設(shè)是可穿戴成功的關(guān)鍵

Gartner位于臺北的分析師鄧雅君：從去年一年的市場表現(xiàn)來看.可穿戴產(chǎn)品應(yīng)用主要還是集中在健康、運動等應(yīng)用，這些產(chǎn)品從監(jiān)測日常活動量延伸到穿戴者透過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(jiān)測自己的步數(shù)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(tài)時發(fā)出報警設(shè)備。有一個有趣的現(xiàn)象，很多有可穿戴設(shè)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(shè)備的需求因人而異。如果可穿戴設(shè)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(xù)戴下去。但如果這個設(shè)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(xù)再佩戴。這說明，可穿戴設(shè)備不是只賣一個硬件設(shè)備加上應(yīng)用（APP）就行了，而是需要一個生態(tài)系統(tǒng)，需要一個比較完整的價值鏈來支持可穿戴設(shè)備的附加價值。

短期來看，可穿戴設(shè)備的價值還不容易體現(xiàn)出來。長期來看，可穿戴設(shè)備的驅(qū)動因素主要還在于三個方面：一是遠端通信技術(shù)的支持；二是方便實現(xiàn)對佩戴者的狀態(tài)監(jiān)測：三是生態(tài)鏈對顧客需求的支持。

保健目前是主流

Gartner的鄧雅君認(rèn)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(shè)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(xiàn)。上述的傳感器價值現(xiàn)在還沒有完全體現(xiàn)出來，這種情況下單靠技術(shù)提供方推出傳感器，這種技術(shù)推動型的做法并不好。更好的做法應(yīng)該是，在技術(shù)實現(xiàn)之余，像上面分析中所述，花時間進行生態(tài)鏈建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)連接建設(shè)，讓可穿戴設(shè)備的使用者通過IoT（物聯(lián)網(wǎng)）得到附加的使用價值，消費者才會持續(xù)戴下去。從這方面來講，只靠硬件，而沒有好的應(yīng)用與軟件服務(wù)的話是不可行的。

在中國大陸，有很多很好的互聯(lián)技術(shù)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(zhuǎn)。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(tài)鏈?zhǔn)请y以復(fù)制的，競爭力才是更強的。部分保健，醫(yī)療傳感器

ADI亞太區(qū)微機電產(chǎn)品市場和應(yīng)用經(jīng)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(tài)下的相關(guān)生命體征信號的快速及精確的監(jiān)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(shè)計挑戰(zhàn)。

為此，ADI將積極參與穿戴式醫(yī)療電子領(lǐng)域，主要包括心電的測量，心率的監(jiān)測，SPO2（血氧飽和度）的監(jiān)測，運動保健類的產(chǎn)品，以及生物阻抗方面的應(yīng)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(lǐng)域。另有ADXL362，是微功耗、3軸、±2g/±4g/±8g數(shù)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(jiān)護類產(chǎn)品領(lǐng)域，ADI針對各類生命體征監(jiān)護應(yīng)用推出了一款低功耗、單導(dǎo)聯(lián)、心率監(jiān)護儀模擬前端（AFE）AD8232，專為滿足新興的健身設(shè)備、便攜式/佩戴式監(jiān)控設(shè)備和遠程健康監(jiān)護設(shè)備的ECG信號調(diào)理要求而設(shè)計。

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

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

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

Silicon Labs特有的基于節(jié)能型CMOS的環(huán)境（相對濕度/溫度）和光（IR、環(huán)境光、紫外線指數(shù)、手勢、心率）感應(yīng)IC在低功耗方面處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先位置。每秒一次采樣情況下，紫外線指數(shù)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(huán)境和光學(xué)傳感器IC都包括信號處理、模擬濾波、感應(yīng)器件以及與片上系統(tǒng)連接的12C接口。傳感器IC產(chǎn)品支持極小的2mm×2mm QFN封裝。

東芝電子（中國）有限公司技術(shù)部高級經(jīng)理周衛(wèi)中稱，東芝公司關(guān)注可穿戴電子市場的對脈搏或心電等生物醫(yī)學(xué)信號的監(jiān)測，因為這類設(shè)備可以用于衛(wèi)生保健、醫(yī)療或智能手表等各種各樣的領(lǐng)域。在衛(wèi)生保健方面，可穿戴電子設(shè)備不僅可以利用加速度傳感器監(jiān)測運動信息，還可以通過監(jiān)測到心率數(shù)據(jù)，得以掌握身體負荷范圍內(nèi)的運動量。而在智能可穿戴設(shè)備方面，希望通過生物醫(yī)學(xué)信號進行個人識別，同時監(jiān)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(fā)中的可穿戴設(shè)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(xiàn)低功耗的同時檢測出微弱的生物醫(yī)學(xué)信號。

參考文章：

[1]于寅虎可穿戴設(shè)備：前景靚麗短期難成“殺手級”應(yīng)用電子產(chǎn)品世界_2014（3）：10

[2]于寅虎低功耗和小型化半導(dǎo)體器件掘金可穿戴設(shè)備市場電子產(chǎn)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(yīng)用，實現(xiàn)全新產(chǎn)品的設(shè)計創(chuàng)新電子產(chǎn)品世界，2014（3）：65

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

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