原创 可穿戴健康监测新趋势,艾迈斯欧司朗的创新 “智” 造

2025-2-27 14:50 120 0 分类: 消费电子 文集: 艾迈斯欧司朗最新资讯

更多生命体征指标风靡的背后都只有一个原因:更多人将健康排在人生第一顺位!

“AGEs,也就是晚期糖基化终末产物,英文名Advanced Glycation End-products,是存在于我们体内的一种代谢产物” 艾迈斯欧司朗亚太区健康监测高级市场经理王亚琴说道,“相信业内的朋友都会有关注,最近该指标的热度很高,它可以用来评估人的生活方式是否健康。”

据悉,AGEs是可穿戴健康监测领域的一个“萌新”指标,近来备受关注。如果站在学术角度来理解它,那么AGEs是在非酶促条件下,蛋白质、氨基酸、脂类或核酸等物质的游离氨基与糖的羰基经过缩合、重排、裂解、氧化等一系列反应后形成的一类稳定的终末产物。

一般情况下,年龄越大,人体内AGEs含量越多,过量的AGEs在体内蓄积后,会给身体带来负担,从而引发各种疾病。

大众对更多指标的“追热”,愈发突出一个本质——更多的人把健康放在首位!


1、人生第一顺位!

去年年中,麦肯锡发布了一份最新的《未来健康调研》,调查了美国、英国和中国超过5000名消费者,探究了消费者健康领域的五大趋势。调研结果显示,人们对健康越来越重视,特别是在中国,62%的消费者将健康视为日常生活的头等要事,该比例显著高于美国(41%)和英国(29%)。

即使与一年前相比,也有更多中国消费者更加重视健康。值得关注的是,在被问到如果总体消费水平下降时是否会调整健康支出,74%的消费者回答会提高或增加健康相关的支出(如下图所示)。

* 图源:麦肯锡

而从人群划分来看,Z世代和千禧一代对健康尤为关注。他们目前在大健康产品和服务上的投入比前几代人更多,涵盖了健康管理、睡眠改善、饮食营养、强身健体、科学养颜以及心理治愈等。

通过这一系列调研,麦肯锡也进一步总结出2024年消费者在健康领域的行为偏好,其中之一便是“生物监测与可穿戴技术新纪元”。麦肯锡表示,在所有受访者中,约半数表示曾购买过健身类可穿戴产品。尽管手表等传统可穿戴设备已盛行许久,但突破性技术的发展引领大众步入了以生物监测为核心的新纪元。比如,现今市面上出现了搭载传感器的生物识别智能戒指,能通过配套的手机APP,为用户提供睡眠质量相关的分析。

在受访的可穿戴设备用户群体里,约三分之一反映他们相比12个月前更加频繁地使用此类设备。而在所有受访者中,超过四分之三表达了未来将会继续使用可穿戴设备的意愿。

麦肯锡据此预测,随着企业不断拓展健康参数的监测范围,可穿戴设备的应用也将日益普及。


2、来为你的健康一站式采购

生命体征监测,实质上就是通过监测用户的某些生命体征参数,从而判断他的健康水平,或者给他的生活方式提出一些建议。

现如今,生命体征监测已经有一系列较为稳健的测量方法,比如说光电容积描记术PPG、心电图ECG、皮肤阻抗GSR、身体阻抗Bio-impedance、皮肤的温度skin temperature等,基于其中一项或者几项测量方法的组合可以获得心率、心率变异性、血氧、血压、呼吸率、身体成分构成、人的压力水平等各项体征参数的具体指标。

“比如一些用户可以在其手机端获得压力水平的报告,而压力水平的数值一般是通过PPG得出的心率变异性以及身体成分构成这两项指标综合评估得出的。”

那在一系列指标的追踪过程中,艾迈斯欧司朗所扮演的角色是什么?

如果要实现生命体征的系列监测,往往需要如上图所示的一整个系统。“艾迈斯欧司朗可以提供发射端和接收端的裸芯片,也可以提供它们相应的封装器件,甚至是整合在一起的OFE模块,以及AFE模拟前端。”

此外,艾迈斯欧司朗还可以提供高精度的温度传感器。目前主推的AS6221其实大批量量产已有4~5年,艾迈斯欧司朗自有的晶圆厂生产确保了它供应链的稳定性和工艺的一致性。

这款数字温度传感器的精度在20℃~42℃的范围内高达0.09℃。据艾迈斯欧司朗市场和商务拓展高级经理刘伟伟介绍,其对于人体温度测量的准确性可以满足医用级标准EN 12470-3。而且,还在高精度的基础上更实现了超低功耗,达到每秒钟4次采样仅为6μA,待机功耗也仅为0.1μA,已经广泛被国内外客户采用。

当然这都仅是硬件的部分。

如果想要去解读硬件AFE部分输出的信号,将其转化成为人们所熟悉的生命体征指标,就需要算法的加持。为了尽可能为客户提供便利,艾迈斯欧司朗结合自己深耕行业多年的know-how和专长,有选择性地提供了部分算法。

而若想要把硬件的性能发挥到极致,技术支持也是考验上游厂商的独家能力。

光学模拟、光学设计参考可以帮助客户去测试灯和PD的排布形式,思考如何降低它们之间的串扰。而基于评估板做成的参考设计,已经是手表或者手环的形式,给客户做快速评估提供极大便利。“除此之外,艾迈斯欧司朗还提供了专业丰富的本地技术支持,帮助客户去解决在设计过程中遇到的任何问题。”


3、细节见真章

2024年6月,国家发改委、商务部等5部门联合印发《关于打造消费新场景培育消费新增长点的措施》,提出研发融合数字孪生、脑机交互等技术的医疗装备和健康用品、开展“健康消费引领行动“,预示着我国可穿戴健康设备行业的发展又将进入一个新台阶。

可穿戴健康监测设备的应用与科技发展紧密融合,目前,其应用场景也越来越广阔,正由基础的健康监测向精准、灵活化、个性化功能转变。而完成产品创新,针对市场细分下不同群体,满足其相应的需求,离不开器件和模块级的不断迭代。

AS7058是艾迈斯欧司朗在AFE端的新品。不同于AS7057的仅支持PPG监测,AS7058可以实现PPG、ECG以及BioZ三合一的监测功能。

如果细看AS7057的电路图时,不难发现,在PD管脚上它自带了反向偏置电流补偿,因而能有效确保在户外强光条件下的正常使用。

而在发射端,因为可以使用LED或者VCSEL作为光源,不免让人疑惑二者的驱动有什么区别?

“VCSEL存在人眼安全的问题,因此在使用时会限制它的最高使用电流——25mA。而且AS7057同时配备的过电流保护模块,会在VCSEL通路电流过高或者持续时间过久时,通过保护机制把电流关掉,这一点正是基于VCSEL人眼安全考虑而做的设计。”

那么,在新品AS7058中,由于它主打的是高性能的运动手表等应用场景,可以从上图中看到它的整体配置都升级了。

此外,特别值得一提的时,AS7058自带了脱落检测,以应对在ECG测试过程中手表的电极从手腕上脱落的情况。

SFH 7018是艾迈斯欧司朗最新的集红光、绿光和红外为一体的三合一发射端新品。它的设计非常独特。

如上图右下角所示,有两个独立的反光杯,会对反射到其中的光线做二次甚至是三次利用,不仅在整体上提高了光的发射效率,更能从设计端避免红光/红外和绿光芯片发光时的荧光激发现象,避免它们的相互干扰。

如果客户想更便捷地获得信号,其实也可采用将发射接收一体的OFE模组形式,例如SFH 7074。

SFH 7074集成了六颗芯片,三颗发射,三颗接收,在发射端它采用白色封装,接收部分则是黑色。这种白黑的设计以及间隔细节,正体现了艾迈斯欧司朗的巧思——进一步优化信号采集端。

纵览芯片和模块设计的巧妙构思,无不体现着设计师对技术和终端应用场景的深刻理解,也更能展现出他们对创新的不懈追求。

正如王亚琴所讲,近年来在光电传感部分,艾迈斯欧司朗始终处于市场领先位置,尽管每一代产品在当时推出之时都是绝对的业界领先,但工程师们仍对其不断打磨,不断迭代,推陈出新,力求精进。

确实,伴随健康监测由基础功能转向更精准、更灵活化、更个性化的监测,唯有技术的不断进步方能带给这个行业源源不断的动力。

作者: 艾迈斯欧司朗, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-4027149.html

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