個(gè)人醫(yī)療監(jiān)測技術(shù)正在以驚人的速度變化。就在十年前，患者跟蹤一般健康指標(biāo)（如心率和血壓）或特定指標(biāo)（如血糖）的正常方式是通過侵入性醫(yī)療程序（如血液檢查）。這種測試通常需要遠(yuǎn)離家，在當(dāng)?shù)卦\所或醫(yī)院進(jìn)行。

快進(jìn)到今天，患者的情況要好得多。任何人——不僅僅是那些接受醫(yī)生治療的人——都可以從監(jiān)測生命體征以及其他長期健康指標(biāo)（如活動(dòng)和睡眠）中受益。這是因?yàn)樾乱淮纱┐麽t(yī)療和消費(fèi)設(shè)備內(nèi)置了非凡的傳感器和數(shù)據(jù)處理能力。最新類型的產(chǎn)品，如連續(xù)血糖監(jiān)測儀（CGM）和智能戒指，可以24/7全天候報(bào)告佩戴者的狀況，它們又小又輕，用戶幾乎不知道它們，而且非常方便和易于使用，它們對任何人都很有價(jià)值。

這種新型可穿戴醫(yī)療設(shè)備的核心是先進(jìn)的無線連接技術(shù)：用于連接到智能手機(jī)、平板電腦或個(gè)人電腦的低功耗?藍(lán)牙片上系統(tǒng)（SoC），以及用于身份驗(yàn)證、配對、配置和充電的NFC（支持非接觸式支付的技術(shù)）。

電池壽命長，外形小巧

CGM和智能戒指設(shè)計(jì)中最重要的限制是相同的：空間和功率。這兩款設(shè)備都執(zhí)行24/7全天候監(jiān)控，并且期望電池壽命長，以限制用戶必須為它們充電的次數(shù)。這非常強(qiáng)調(diào)了無線SoC在活動(dòng)和待機(jī)模式下對低功耗的需求。

器件的尺寸也是一個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)參數(shù)。它的外形必須舒適，適合全天佩戴，但制造商將渴望將盡可能多的功能打包到設(shè)備中，以增加其對用戶的價(jià)值。因此，這種可穿戴設(shè)備需要用于連接和充電的無線系統(tǒng)，這些系統(tǒng)本身很小，并且需要使用最少數(shù)量的外部組件，以將總電路板占用空間保持在最低限度。

同時(shí)，這些設(shè)備執(zhí)行一系列復(fù)雜的連接功能，以支持本地和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問。盡管存在尺寸和功耗限制，但他們的低功耗藍(lán)牙SoC必須為用戶的智能手機(jī)提供強(qiáng)大而可靠的連接，以便在本地或云端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。此外，NFC連接還支持配件認(rèn)證、使用情況跟蹤以及無線充電等功能。因此，高性能是必不可少的要求。

這對產(chǎn)品設(shè)計(jì)師來說是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。但制造商有一個(gè)現(xiàn)成的解決方案：瑞薩電子的連接產(chǎn)品，可以節(jié)省空間，消耗的電量非常少。

高性能和低功耗，適用于CGM設(shè)計(jì)

一個(gè)典型的例子是DA1453x系列藍(lán)牙SoC，它結(jié)合了非常低的功耗和高集成度，減少了電路板上的外部組件數(shù)量，從而節(jié)省了CGM設(shè)計(jì)的空間。

例如，藍(lán)牙5.1 DA14531采用微型2.0mm x 1.7mm封裝，尺寸僅為其他領(lǐng)先制造商產(chǎn)品的一半。最重要的是，它僅需六個(gè)外部無源元件，并使用單一晶振進(jìn)行時(shí)序輸入。創(chuàng)紀(jì)錄的低休眠和有效功耗確保了即使是最小的一次性電池也能實(shí)現(xiàn)較長的運(yùn)行和保質(zhì)期：DA14531與堿性電池、氧化銀電池和紐扣電池兼容，并包括一個(gè)內(nèi)部降壓-升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，以延長這些電池類型的使用壽命。

這種小尺寸和極低功耗的組合使DA1453x SoC成為CGM的理想選擇，CGM是一種必須執(zhí)行24/7全天候監(jiān)控的小型可穿戴設(shè)備。

智能戒指設(shè)計(jì)：在一個(gè)低功耗芯片中集成多種功能

瑞薩電子的藍(lán)牙SoC（如DA14695或DA1459x）是智能戒指的低功耗和高集成度雙重優(yōu)勢的突出例子。DA14695 SoC基于96MHz Arm? Cortex-M33F? CPU內(nèi)核，可運(yùn)行應(yīng)用功能，例如處理來自智能戒指的信號，以及96MHz Cortex-M0+內(nèi)核，用作傳感器節(jié)點(diǎn)控制器和板載低功耗藍(lán)牙v5.2無線電的可配置媒體訪問控制器。

該DA14695提供了卓越的集成度：片上功能包括電源管理IC（PMIC）、USB接口和USB充電器、用于觸覺反饋的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和用于顯示屏的并行接口驅(qū)動(dòng)器，以及強(qiáng)大的安全保護(hù)。然而，在深度睡眠模式下，這款高性能器件僅消耗10μA電流。

與此形成鮮明對比的是，市場上的其他藍(lán)牙SoC可能提供 CPU、協(xié)議引擎和傳感器節(jié)點(diǎn)控制器，但缺乏DA14695中的許多外圍設(shè)備功能，導(dǎo)致組件成本和PCB所需空間量顯著增加。

智能戒指和其他可穿戴設(shè)備的設(shè)計(jì)人員可以使用這種類型的瑞薩連接解決方案產(chǎn)品來滿足其最嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求。

一體式充電器和數(shù)據(jù)交換組件

瑞薩電子的NFC技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了類似的省電和節(jié)省空間的方法。NFC以其在非接觸式支付終端中的應(yīng)用而聞名，使智能手機(jī)或智能手表能夠安全地交換數(shù)據(jù)包以授權(quán)金融交易。

在智能環(huán)中，這種數(shù)據(jù)交換功能也可用于非接觸式支付。但用于數(shù)據(jù)交換的相同PTX30W NFC標(biāo)簽也支持NFC無線充電。

在這方面，瑞薩電子再次創(chuàng)造了節(jié)省空間的集成奇跡：PTX30W在微型1.78mm x 1.78mm WLCSP封裝中封裝了NFC標(biāo)簽、整流器、限幅器、電池充電器電路和專用內(nèi)核，用于處理NFC無線充電協(xié)議。

PTX30W與瑞薩電子PTX130W配對，是一種專用的NFC充電發(fā)射器，稱為輪詢器，嵌入在智能戒指的充電盒中。該P(yáng)TX130W采用直接天線連接技術(shù)（DiRAC?）可提供最大的功率傳輸和快速充電。與競爭產(chǎn)品相比，該技術(shù)還使PTX130W在充電盒設(shè)計(jì)中更容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗藢MC濾波器的需求，并簡化了天線匹配。該P(yáng)TX130W具有卓越的射頻性能，可以使用小型天線，并允許靈活放置輪詢器和聽聽器的天線。

通過消除對額外組件的需求，并允許使用小型天線，PTX30W提供了一種充電解決方案，可以安裝在智能戒指中的微型PCB上，例如Muse Wearables的Ring One。

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