首頁資訊小空間中的大未來：無線 SoC 使可穿戴醫(yī)療和健康設(shè)備能夠發(fā)揮其潛力

小空間中的大未來：無線 SoC 使可穿戴醫(yī)療和健康設(shè)備能夠發(fā)揮其潛力

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2024年12月07日 14:54

Sr. Business Development Manager

Global Director Business Development

Product Marketing Manager

Technical Marketing Content Manager

已發(fā)布: 2024年6月17日

個人醫(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（如心率和血壓）或特定指標（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離家，在當?shù)卦\所或醫(yī)院進行。

快進到今天，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（如活動和睡眠）中受益。這是因為新一代可穿戴醫(yī)療和消費設(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值。

這種新型可穿戴醫(yī)療設(shè)備的核心是先進的無線連接技術(shù)：用于連接到智能手機、平板電腦或個人電腦的低功耗? 藍牙片上系統(tǒng) （SoC），以及用于身份驗證、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)。這非常強調(diào)了無線 SoC 在活動和待機模式下對低功耗的需求。

器件的尺寸也是一個關(guān)鍵的設(shè)計參數(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，這些設(shè)備執(zhí)行一系列復雜的連接功能，以支持本地和遠程數(shù)據(jù)訪問。盡管存在尺寸和功耗限制，但他們的低功耗藍牙 SoC 必須為用戶的智能手機提供強大而可靠的連接，以便在本地或云端進行數(shù)據(jù)處理和分析。此外，NFC連接還支持配件認證、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)計師來說是一個嚴峻的挑戰(zhàn)。但制造商有一個現(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

一個典型的例子是 DA1453x 系列藍牙 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)計的空間。

例如，藍牙 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，它僅需六個外部無源元件，并使用單一晶振進行時序輸入。

創(chuàng)紀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現(xiàn)較長的運行和保質(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：在一個低功耗芯片中集成多種功能

瑞薩電子的藍牙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)點控制器和板載低功耗藍牙 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驅(qū)動器和用于顯示屏的并行接口驅(qū)動器，以及強大的安全保護。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，市場上的其他藍牙 SoC 可能提供 CPU、協(xié)議引擎和傳感器節(jié)點控制器，但缺乏DA14695中的許多外圍設(shè)備功能，導致組件成本和 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)品來滿足其最嚴格的設(shè)計要求。

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，瑞薩電子是一種專用的 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PTX130W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)計中更容易實現(xiàn)，因為它消除了對EMC濾波器的需求，并簡化了天線匹配。該PTX130W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 。

用于快速高效產(chǎn)品開發(fā)的瑞薩電子生態(tài)系統(tǒng)

高性能和無縫集成是瑞薩電子連接解決方案產(chǎn)品組合的口號，該產(chǎn)品組合與瑞薩電子的微控制器和應(yīng)用處理器系列完美契合。該產(chǎn)品組合還使用戶能夠訪問瑞薩電子提供的無與倫比的開發(fā)工具和資源套件，包括 e2 studio 集成開發(fā)環(huán)境、用于固件的靈活軟件包（FSP）包、開發(fā)套件和 Winning Combinations （針對特定產(chǎn)品設(shè)計的預(yù)先審查的兼容組件集）。

現(xiàn)在，可穿戴醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計人員可以在瑞薩電子連接解決方案的最新白皮書中了解智能互聯(lián)醫(yī)療、健身和護理產(chǎn)品的全部產(chǎn)品：這是針對低功耗和空間受限但智能且功能豐富的個人或可穿戴設(shè)備設(shè)計的最佳指南。

網(wǎng)址: 小空間中的大未來：無線 SoC 使可穿戴醫(yī)療和健康設(shè)備能夠發(fā)揮其潛力 http://www.u1s5d6.cn/newsview340124.html