穿戴心率傳感芯片的案例
在智能手表中應(yīng)用的穿戴心率光發(fā)射芯片
隨著生活節(jié)奏的加快，工作壓力的加大，越來(lái)越多的人開始注重健身，如此一來(lái)，可穿戴健身追蹤設(shè)備就變得很流行。穿戴心率光發(fā)射芯片可準(zhǔn)確測(cè)量脈搏波形、心率值、血氧值和血管微循環(huán)參數(shù)等信息。App可將數(shù)據(jù)發(fā)送往云端，利用“云端”大數(shù)據(jù)分 析技術(shù)提供更多信息，例如血壓趨勢(shì)、呼吸頻率、心率變異性等人體健康指數(shù)。
心率和血氧飽和度作為人體健康參數(shù)的重要指標(biāo)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)兩者的動(dòng)態(tài)變化，能夠?yàn)轭A(yù)防疾病的發(fā)生提供一份科學(xué)保障。集成到智能手表上，穿戴心率光發(fā)射芯片可跟蹤運(yùn)動(dòng)時(shí)刻，運(yùn)動(dòng)心率監(jiān)測(cè)，靜態(tài)對(duì)脈搏波進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，波形分析，數(shù)據(jù)比對(duì)，可以實(shí)現(xiàn)心腦血管疾病預(yù)警功能。
另外，佩戴智能手表后，穿戴心率光發(fā)射芯片會(huì)與手腕緊密貼合。即使人們從事各種運(yùn)動(dòng)時(shí)，手腕位置也保持相對(duì)穩(wěn)定。因此在這個(gè)位置采集信號(hào)抗干擾性能強(qiáng)，穩(wěn)定度高，并且方便攜帶。
這里小編推薦一款由工采網(wǎng)代理一款應(yīng)用在智能手表上的臺(tái)灣旺泓穿戴心率傳感器芯片，又稱穿戴心率光發(fā)射芯片 - PG-S216JK-G20，大部分可穿戴設(shè)備采用光電容積脈搏波描記法(PPG)來(lái)測(cè)量心率及其他生物計(jì)量指標(biāo)。PPG 是一種將光照進(jìn)皮膚并測(cè)量因血液流動(dòng)而產(chǎn)生的光散射的方法。該方法非常簡(jiǎn)單，光學(xué)心率傳感器基于以下工作原理：當(dāng)血流動(dòng)力發(fā)生變化時(shí)，例如血脈搏率(心率)或血容積(心輸出量)發(fā)生變化時(shí)，進(jìn)入人體的光會(huì)發(fā)生可預(yù)見的散射。
穿戴心率光發(fā)射芯片 - PG-S216JK-G20的特性：
2.0mmⅹ1.6mm貼片LED，厚度0.55mm
低功耗
廣泛的視角
包裝:4000 pc /卷
通過無(wú)鉛認(rèn)證
在心率接收檢測(cè)領(lǐng)域，臺(tái)灣旺泓便是佼佼者之一。了解更多關(guān)于臺(tái)灣旺泓心率傳感接收芯片的技術(shù)應(yīng)用，請(qǐng)聯(lián)系：133 9280 5792(微信同號(hào))
展開 淺析穿戴心率光發(fā)射芯片在穿戴設(shè)備中的應(yīng)用
隨著生活節(jié)奏的加快，工作壓力的加大，越來(lái)越多的人開始注重健身，如此一來(lái)，可穿戴健身追蹤設(shè)備就變得很流行。如果仔細(xì)觀察，會(huì)發(fā)現(xiàn)身邊已經(jīng)有很多朋友開始使用這類設(shè)備，或用于健身或用于減肥，這些設(shè)備可以記錄健身數(shù)據(jù)，方便用戶跟蹤健身進(jìn)度。用戶能夠一直關(guān)注自己的行動(dòng)曲線。幾乎可以追蹤一切行為，從用戶爬了多少個(gè)臺(tái)階到用戶昨晚的睡眠質(zhì)量如何等，基本全面覆蓋。
光電容積脈搏波描記法，這個(gè)名字讀起來(lái)實(shí)在是高端，其實(shí)說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn)就是利用光測(cè)量脈搏的一種技術(shù)：血液是紅色的，反射紅光，吸收綠光。穿戴設(shè)備通過光學(xué)心率傳感器芯片檢測(cè)特定時(shí)間手腕處流通的血液量。心臟跳動(dòng)的一瞬，手腕處流通的血液量增加，吸收更多綠光；而心跳間隙，吸收的綠光就少一些。LED光每秒閃動(dòng)數(shù)百次，計(jì)算出每分鐘的心跳次數(shù)，也就是心率。
這里小編推薦一款由工采網(wǎng)代理臺(tái)灣旺泓的穿戴心率光發(fā)射芯片又稱綠光燈珠 - PG-S216JK-G20，該心率傳感器芯片有多PD、高精度、高抗干擾、低功耗和廣泛的視角等優(yōu)點(diǎn)，是一款可以應(yīng)用到智能手環(huán)、手表和耳機(jī)心率血氧健康檢測(cè)中的心率傳感器芯片。
當(dāng)LED光射向皮膚，透過皮膚組織反射回的光被光敏傳感器接受并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)再經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，簡(jiǎn)化過程：光--> 電--> 數(shù)字信號(hào)。
大多數(shù)設(shè)備都是把綠光作為傳感器光源，之所以選擇綠光主要是考慮到一下幾個(gè)特點(diǎn)：
1. 皮膚的黑色素會(huì)吸收大量波長(zhǎng)較短的波；
2. 皮膚上的水份也會(huì)吸收大量的UV和IR部分的光；
3. 進(jìn)入皮膚組織的綠光(500nm)——黃光(600nm)大部分會(huì)被紅細(xì)胞吸收；
4. 紅光和接近IR的光相比其他波長(zhǎng)的光更容易穿過皮膚組織；
5. 血液要比其他組織吸收更多的光；
6. 相比紅光，綠（綠-黃）光能被氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白吸收；
總體來(lái)說(shuō)，綠光——紅光能作為測(cè)量光源。
展開 在耳機(jī)心率血氧健康檢測(cè)中應(yīng)用的穿戴心率血氧接收芯片
同時(shí)，如果你的心率過快耳機(jī)會(huì)通過語(yǔ)音播報(bào)提醒你注意心率變化，停止運(yùn)動(dòng)，這樣可以避免運(yùn)動(dòng)過載帶來(lái)的健康損傷。當(dāng)你運(yùn)動(dòng)時(shí)，它也會(huì)在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)語(yǔ)音鼓勵(lì)你；運(yùn)動(dòng)完成時(shí)，耳機(jī)也會(huì)同步語(yǔ)音提醒，肯定你的訓(xùn)練成果，并為你計(jì)算今天的熱量消耗等等。
這里小編推薦一款由工采網(wǎng)代理一款應(yīng)用在心率血氧健康監(jiān)測(cè)耳機(jī)上的血氧傳感芯片，又稱穿戴心率血氧信號(hào)接收芯片 - PD-S330JK-LH60，大部分可穿戴設(shè)備采用光電容積脈搏波描記法(PPG)來(lái)測(cè)量心率及其他生物計(jì)量指標(biāo)。PPG 是一種將光照進(jìn)皮膚并測(cè)量因血液流動(dòng)而產(chǎn)生的光散射的方法。該方法非常簡(jiǎn)單，光學(xué)心率傳感器基于以下工作原理：當(dāng)血流動(dòng)力發(fā)生變化時(shí)，例如血脈搏率(心率)或血容積(心輸出量)發(fā)生變化時(shí)，進(jìn)入人體的光會(huì)發(fā)生可預(yù)見的散射。
穿戴心率血氧信號(hào)接收芯片 - PD-S330JK-LH60的應(yīng)用：
光學(xué)模塊
紅外遙控各種設(shè)備
智能手環(huán)、手表
耳機(jī)心率血氧健康檢測(cè)
四個(gè)主要技術(shù)元件來(lái)測(cè)量心率：
1、光發(fā)射器 — 通常至少由兩個(gè)光發(fā)射二極管(LED)構(gòu)成，它們會(huì)將光波照進(jìn)皮膚內(nèi)部。
2、光電二極管和模擬前端(AFE) — 這些元件捕獲穿戴者折射的光，并將這些模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)用于計(jì)算可實(shí)際應(yīng)用的心率數(shù)據(jù)。
3、加速計(jì) — 加速計(jì)可測(cè)量運(yùn)動(dòng)，與光信號(hào)結(jié)合運(yùn)用，作為 PPG 算法的輸入。
4、算法 — 算法能夠處理來(lái)自 AFE 和加速計(jì)的信號(hào)，然后將處理后的信號(hào)疊加到 PPG 波形上，由此可生成持續(xù)的、運(yùn)動(dòng)容錯(cuò)心率數(shù)據(jù)和其他生物計(jì)量數(shù)據(jù)。
在心率接收檢測(cè)領(lǐng)域，臺(tái)灣旺泓便是佼佼者之一。了解更多關(guān)于臺(tái)灣旺泓心率傳感接收芯片的技術(shù)應(yīng)用，請(qǐng)聯(lián)系：133 9280 5792(微信同號(hào))
展開 淺析穿戴心率血氧接收芯片在智能手環(huán)中的應(yīng)用
穿戴心率血氧接收芯片 - PD-S554DF-LH90的應(yīng)用：
光學(xué)模塊
紅外遙控各種設(shè)備
智能手環(huán)、手表
耳機(jī)心率血氧健康檢測(cè)
在血氧心率接收監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，臺(tái)灣旺泓便是佼佼者之一。了解更多關(guān)于臺(tái)灣旺泓血氧傳感接收芯片的技術(shù)應(yīng)用，請(qǐng)聯(lián)系：133 9280 5792(微信同號(hào))
應(yīng)用在紅外遙控領(lǐng)域中的心率傳感信號(hào)接收芯片
由工采網(wǎng)代理臺(tái)灣旺泓的心率傳感信號(hào)接收芯片 - PD-S488FM-LH12，由于紅外線遙控不具有像無(wú)線電遙控那樣穿過障礙物去控制被控對(duì)象的能力，所以，在設(shè)計(jì)家用電器的紅外線遙控器時(shí)，不必要像無(wú)線電遙控器那樣，每套(發(fā)射器和接收器)要有不同的遙控頻率或編碼(否則，就會(huì)隔墻控制或干擾鄰居的家用電器)，所以同類產(chǎn)品的紅外線遙控器，可以有相同的遙控頻率或編碼，而不會(huì)出現(xiàn)遙控信號(hào)“串門”的情況。這對(duì)于大批量生產(chǎn)以及在家用電器上普及紅外線遙控提供了極大的方便。由于紅外線為不可見光，因此對(duì)環(huán)境影響很小，再由紅外光波動(dòng)波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于無(wú)線電波的波長(zhǎng)，所以紅外線遙控不會(huì)影響其他家用電器，也不會(huì)影響臨近的無(wú)線電設(shè)備。
心率傳感信號(hào)接收芯片 - PD-S488FM-LH12使用四個(gè)主要技術(shù)元件來(lái)測(cè)量心率：
1、光發(fā)射器 — 通常至少由兩個(gè)光發(fā)射二極管(LED)構(gòu)成，它們會(huì)將光波照進(jìn)皮膚內(nèi)部。
2、光電二極管和模擬前端(AFE) — 這些元件捕獲穿戴者折射的光，并將這些模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)用于計(jì)算可實(shí)際應(yīng)用的心率數(shù)據(jù)。
3、加速計(jì) — 加速計(jì)可測(cè)量運(yùn)動(dòng)，與光信號(hào)結(jié)合運(yùn)用，作為 PPG 算法的輸入。
4、算法 — 算法能夠處理來(lái)自 AFE 和加速計(jì)的信號(hào)，然后將處理后的信號(hào)疊加到 PPG 波形上，由此可生成持續(xù)的、運(yùn)動(dòng)容錯(cuò)心率數(shù)據(jù)和其他生物計(jì)量數(shù)據(jù)。
心率傳感信號(hào)接收芯片 - PD-S488FM-LH12的應(yīng)用：
光學(xué)模塊
紅外遙控等各種設(shè)備
智能手環(huán)、手表
耳機(jī)心率血氧健康檢測(cè)
在心率傳感信號(hào)接收領(lǐng)域，臺(tái)灣旺泓便是佼佼者之一。了解更多關(guān)于臺(tái)灣旺泓心率傳感接收芯片的技術(shù)應(yīng)用，請(qǐng)聯(lián)系：133 9280 5792(微信同號(hào))
展開 接觸式高精度溫度傳感芯片M117完美替代TI的TMP117，在可穿戴產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用
TI（德州儀器）推出的溫度傳感器TMP117目前已廣泛應(yīng)用于在各領(lǐng)域的可穿戴產(chǎn)品中，伴隨著國(guó)產(chǎn)器件替代的熱潮，工采網(wǎng)代理的國(guó)產(chǎn)接觸式高精度溫度傳感芯片 - M117可以進(jìn)行完全兼容替代，封裝都一樣，不用修改電路板。
M117是高精度數(shù)字模擬混合信號(hào)溫度傳感芯片。M117為體溫芯片，最高測(cè)溫精度為+28°C 到+43°C 范圍±0.1℃；用戶無(wú)需進(jìn)行校準(zhǔn)。
溫度芯片感溫原理基于CMOS半導(dǎo)體PN節(jié)溫度與帶隙電壓的特性關(guān)系，經(jīng)過小信號(hào)放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字校準(zhǔn)補(bǔ)償后，數(shù)字總線輸出，具有精度高、一致性好、測(cè)溫快、功耗低、可編程配置靈活、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。M117在功能上可以完全兼容替代TI的TMP117溫度傳感器。如下圖所示為兩款產(chǎn)品的性能對(duì)比：
通過上述表格中兩款產(chǎn)品參數(shù)的對(duì)比，我們可以看到：
1、兩款產(chǎn)品具有同樣的1.8V-5.5V工作電壓，均可以達(dá)到±0.1℃的測(cè)量精度，同時(shí)敏源傳感還可提供定制區(qū)間的高精度產(chǎn)品，M117具有更高的測(cè)量范圍，可以達(dá)到–70℃~+150℃溫度區(qū)間。
2、M117溫度傳感芯片的測(cè)量速度性能要優(yōu)于TMP117，可以提供更快的測(cè)量。
3、在功耗上，1Hz采樣情況下，M117溫度傳感芯片功耗略高，但是待機(jī)電流更低一些，可以為穿戴設(shè)備產(chǎn)品提供更長(zhǎng)的使用時(shí)間。
4、M117溫度傳感芯片內(nèi)置非易失性E2PROM存儲(chǔ)單元，用于保存芯片ID號(hào)、高低溫報(bào)警閾值、溫度校準(zhǔn)修正值以及用戶自定義信息，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)可提供更多的功能，相比于TMP117并無(wú)內(nèi)置存儲(chǔ)單元。
如下圖所示為兩款產(chǎn)品的典型應(yīng)用電路圖：
從上述典型硬件電路可以看到，M117溫度傳感芯片支持?jǐn)?shù)字 I2C 通信接口、測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)內(nèi)存訪問、功能配置等均可通過數(shù)字協(xié)議指令實(shí)現(xiàn)，電路設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單，并且還可以節(jié)省一些MCU的硬件資源。
展開 Ansys Speos | 智能手環(huán)心率傳感器仿真
在本例中，我們將使用Ansys Speos和Ansys Motion模擬具有動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)的智能帶光學(xué)心率傳感器。通過Ansys Motion模擬智能手環(huán)的位移和人體手腕組織的變形，然后將位移和變形數(shù)據(jù)導(dǎo)入Speos，最后在Ansys Speos中，用模擬智能手環(huán)位移和人體組織變形對(duì)智能手環(huán)心率傳感器采集的光信號(hào)的影響。
概述
首先了解仿真流程和關(guān)鍵結(jié)果，整個(gè)流程會(huì)分為兩個(gè)部分，Motion計(jì)算位移和手部變形，Speos計(jì)算不同位置和變形前后接收能量。仿真案例請(qǐng)?jiān)诠倬W(wǎng)原文下載。
第一步，機(jī)械運(yùn)動(dòng)中的智能手環(huán)動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)模擬(本文不涉及)
首先，本案例中只分析智能帶移動(dòng)對(duì)光信號(hào)的影響。詳細(xì)的模擬內(nèi)部運(yùn)動(dòng)將不包括在這個(gè)例子中。Ansys Motion是基于柔性多體動(dòng)力學(xué)的先進(jìn)工程解決方案。它可以在單個(gè)求解器內(nèi)快速準(zhǔn)確地分析剛體和柔體。在運(yùn)動(dòng)中，模擬了一個(gè)人類手臂擺動(dòng)的場(chǎng)景。在手臂運(yùn)動(dòng)的過程中，智能手環(huán)會(huì)隨之滑動(dòng)，智能手環(huán)與人類手腕之間的相對(duì)位移將被輸出到Speos。
第二步，在Speos中建立組織模型并進(jìn)行模擬
在Speos中使用光學(xué)參數(shù)構(gòu)建手腕結(jié)構(gòu)。根據(jù)以下文章Ansys Zemax | 如何建模人體皮膚以及光學(xué)心率探測(cè)器進(jìn)行建模中描述的模型對(duì)組織進(jìn)行建模，考慮了組織的折射、吸收和散射特性。
第三步，Speos批處理仿真與workbench
從Motion中導(dǎo)出智能手環(huán)與人手腕的相對(duì)位移。智能手環(huán)在X、Y、Z方向上隨時(shí)間變化的位移分別保存在三個(gè)*. csv表中。利用Workbench建立了 DOE的設(shè)計(jì)。變量是智能腕帶的位移，輸出是智能腕帶傳感器接收到的輻照度，分析智能帶移動(dòng)對(duì)接收光信號(hào)的影響。
展開 旺泓丨推出心率血氧接收芯片，助力智能運(yùn)動(dòng)手環(huán)領(lǐng)域
隨著生活節(jié)奏的加快，工作壓力的加大，越來(lái)越多的人開始注重健身，如此一來(lái)，可穿戴健身追蹤設(shè)備就變得很流行。智能手環(huán)所采用的血氧傳感器芯片是反射式的，通過芯片將紅光和紅外光射向腕部，通過另一側(cè)的光電二極管接收反射光線。通過發(fā)射與接收的光強(qiáng)差來(lái)計(jì)算出血氧度。生物方面的原理為：血液里的氧合血紅蛋白對(duì)紅光吸收量較多，對(duì)紅外光吸收較少；而血紅蛋白對(duì)紅外光吸收較多，對(duì)紅光吸收較少。
血氧飽和度作為人體健康參數(shù)的重要指標(biāo)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)變化，能夠?yàn)轭A(yù)防疾病的發(fā)生提供一份科學(xué)保障。我們知道人體血液呈現(xiàn)紅色，主要是因?yàn)閷?duì)綠色吸收比較強(qiáng)。由于血管周期性起搏，使得血管到光電傳感器的距離發(fā)生周期性變化，只要傳感器不停的發(fā)射綠光，接收端會(huì)收到一組周期性的吸收峰，對(duì)信號(hào)進(jìn)行一定的處理就可以得到心率曲線。
我們消費(fèi)類智能穿戴設(shè)備，比如智能手環(huán)，體積非常有限，按照以往的穿透式光電測(cè)試方法不現(xiàn)實(shí)，因此普遍采用反射式光電檢測(cè)方案。一邊是光源發(fā)射LED，另外一邊是CMOS接收端。通過反射光的變化，來(lái)實(shí)時(shí)確認(rèn)檢測(cè)結(jié)果。為了確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和連續(xù)性，通常的發(fā)射頻率是3000~4000Hz，LED的占空比50%左右。
這里小編推薦一款由工采網(wǎng)代理一款臺(tái)灣旺泓應(yīng)用在智能手環(huán)上的血氧傳感器芯片，穿戴心率血氧接收芯片 - PD-S554DF-LH90，血氧主要測(cè)量指標(biāo)分別為脈率、血氧飽和度、灌注指數(shù)（PI）。血氧飽和度（oxygen saturation簡(jiǎn)寫為SpO2）是臨床醫(yī)療上重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一。血氧飽和度是指在全部血容量中被結(jié)合O2容量占全部可結(jié)合的O2容量的百分比。
穿戴心率血氧接收芯片 - PD-S554DF-LH90的應(yīng)用：
光學(xué)模塊
紅外遙控各種設(shè)備
智能手環(huán)、手表
耳機(jī)心率血氧健康檢測(cè)
在血氧心率接收監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，臺(tái)灣旺泓便是佼佼者之一。
展開 心率血氧健康監(jiān)測(cè)耳機(jī)的工作原理
隨著生活節(jié)奏的加快，工作壓力的加大，越來(lái)越多的人開始注重健身，如此一來(lái)，可穿戴健身追蹤設(shè)備就變得很流行。心率傳感信號(hào)接收芯片可準(zhǔn)確測(cè)量脈搏波形、心率值、血氧值和血管微循環(huán)參數(shù)等信息。App可將數(shù)據(jù)發(fā)送往云端，利用“云端”大數(shù)據(jù)分 析技術(shù)提供更多信息，例如血壓趨勢(shì)、呼吸頻率、心率變異性等人體健康指數(shù)。
心率和血氧飽和度作為人體健康參數(shù)的重要指標(biāo)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)兩者的動(dòng)態(tài)變化，能夠?yàn)轭A(yù)防疾病的發(fā)生提供一份科學(xué)保障。集成到耳機(jī)上，心率傳感信號(hào)接收芯片可跟蹤運(yùn)動(dòng)時(shí)刻，運(yùn)動(dòng)心率監(jiān)測(cè)，靜態(tài)對(duì)脈搏波進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，波形分析，數(shù)據(jù)比對(duì)，可以實(shí)現(xiàn)心腦血管疾病預(yù)警功能。
人體耳廓內(nèi)部有著豐富的毛細(xì)血管，由頸內(nèi)動(dòng)脈系統(tǒng)垂直沿著耳道區(qū)域運(yùn)行，毛細(xì)血管系統(tǒng)貫穿耳屏和耳垂。而且由于耳部的皮膚相對(duì)比較薄，減少了皮膚非血液組織對(duì)光束的穩(wěn)定吸收，使光強(qiáng)度損失較低，提高了采集信號(hào)的信噪比。
另外，佩戴耳機(jī)后，心率傳感信號(hào)接收芯片會(huì)與耳廓緊密貼合。即使人們從事各種運(yùn)動(dòng)時(shí)，耳朵位置也保持相對(duì)穩(wěn)定。因此在這個(gè)位置采集信號(hào)抗干擾性能強(qiáng)，穩(wěn)定度高，并且方便攜帶。
這里小編推薦一款由工采網(wǎng)代理一款應(yīng)用在監(jiān)測(cè)耳機(jī)上的臺(tái)灣旺泓穿戴心率傳感器芯片，又稱心率傳感信號(hào)接收芯片 - PD-S488FM-LH12，大部分可穿戴設(shè)備采用光電容積脈搏波描記法(PPG)來(lái)測(cè)量心率及其他生物計(jì)量指標(biāo)。PPG 是一種將光照進(jìn)皮膚并測(cè)量因血液流動(dòng)而產(chǎn)生的光散射的方法。該方法非常簡(jiǎn)單，光學(xué)心率傳感器基于以下工作原理：當(dāng)血流動(dòng)力發(fā)生變化時(shí)，例如血脈搏率(心率)或血容積(心輸出量)發(fā)生變化時(shí)，進(jìn)入人體的光會(huì)發(fā)生可預(yù)見的散射。
心率傳感信號(hào)接收芯片 - PD-S488FM-LH12使用四個(gè)主要技術(shù)元件來(lái)測(cè)量心率：
1、光發(fā)射器 — 通常至少由兩個(gè)光發(fā)射二極管(LED)構(gòu)成，它們會(huì)將光波照進(jìn)皮膚內(nèi)部。
展開 菲力爾推全球首款可穿戴傳感器 可保障車內(nèi)安全
據(jù)外媒報(bào)道，在西班牙巴塞羅那舉行的智能城市博覽會(huì)世界大會(huì)上，美國(guó)菲力爾公司（FLIR Systems Inc.）宣布推出業(yè)界首款可穿戴傳感器平臺(tái) - TruWITNESS，專為城市安全運(yùn)營(yíng)和公共安全運(yùn)營(yíng)而設(shè)計(jì)。該公司是世界領(lǐng)先的傳感器系統(tǒng)和熱成像設(shè)備制造商之一。
菲力爾的TruWITNESS傳感器平臺(tái)將視頻、音頻、定位數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）功能以及云管理軟件整合至一個(gè)解決方案中，使各種組織機(jī)構(gòu)能夠達(dá)到新的態(tài)勢(shì)感知水平。盡管該平臺(tái)專為需要實(shí)時(shí)移動(dòng)監(jiān)控的公共安全組織（如警察部隊(duì)）而設(shè)計(jì)，但是其為交通部門、運(yùn)輸和過境機(jī)構(gòu)、應(yīng)急響應(yīng)服務(wù)和停車管理組織提供了許多潛在應(yīng)用。
TruWITNESS可佩戴在個(gè)人身上或安裝于車內(nèi)，包括可視視頻、音頻、全球?qū)Ш较到y(tǒng)（GNSS）、陀螺儀、加速度計(jì)和磁力計(jì)傳感器。上述傳感器結(jié)合使用，可實(shí)時(shí)向中央指揮中心發(fā)送警報(bào)和流式數(shù)據(jù)。該平臺(tái)具備菲力爾的感知附近（Neighbor Aware）設(shè)備間連接功能，可作為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，觸發(fā)附近的TruWITNESS設(shè)備、固定或機(jī)動(dòng)的平移-傾斜-變焦（PTZ）安全或交通攝像頭，以及其他網(wǎng)聯(lián)傳感器，以響應(yīng)警報(bào)事件。
菲力爾商業(yè)業(yè)務(wù)部總裁Travis Merrill表示：“現(xiàn)今的可穿戴監(jiān)控技術(shù)主要用于執(zhí)法機(jī)構(gòu)，但是我們?cè)敿?xì)TruWITNESS可用于更廣泛的領(lǐng)域。配備了TruWITNESS平臺(tái)和網(wǎng)聯(lián)設(shè)備，安全人員不僅可以將視頻傳輸?shù)街笓]中心，還可傳輸至當(dāng)?shù)氐膱?zhí)法部門和緊急醫(yī)療人員。TruWITNESS可讓任何公共安全組織都能使用視頻來(lái)應(yīng)對(duì)復(fù)雜情況，而且會(huì)隨著威脅發(fā)生而不斷進(jìn)化。”
來(lái)源：蓋世汽車網(wǎng)
展開 新型碳納米管傳感器催生可穿戴的智能紡織品
想象一下是否有舒適和便宜的可穿戴面料能夠檢測(cè)各種壓力和運(yùn)動(dòng)呢？現(xiàn)在特拉華大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)創(chuàng)造了這樣一種技術(shù)，它可能會(huì)有一些有趣的應(yīng)用。這種材料由副教授Erik Thostenson和博士生Sagar Doshi領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)開發(fā)，材料的基礎(chǔ)包括常規(guī)面料，如棉、尼龍，聚酯或羊毛等。
開拓全新的應(yīng)用
傳感器涂層織物的一個(gè)潛在應(yīng)用是測(cè)量人們走路時(shí)腳上的力量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以幫助臨床醫(yī)生評(píng)估患者受傷后的損傷情況，或者幫助運(yùn)動(dòng)員預(yù)防受傷。這個(gè)應(yīng)用的開發(fā)工作是特拉華大學(xué)INBRE資助的一個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目的一部分，托斯滕森的研究小組正在與特拉華大學(xué)的機(jī)械工程學(xué)教授、神經(jīng)肌肉生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任吉爾·希金森（Jill Higginson）的小組合作，攻克其中的難點(diǎn)。他們的目標(biāo)是拿這些嵌入鞋子里的傳感器，與傳統(tǒng)的生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)如儀器式跑步機(jī)和運(yùn)動(dòng)捕捉等進(jìn)行對(duì)比，看是否具備獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)。
人們?cè)趯?shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候是知道自己正在被監(jiān)視的，但在實(shí)驗(yàn)室之外，測(cè)試者心理狀況不同可能會(huì)導(dǎo)致其行為是不同的。
托斯滕森說(shuō)：“我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)解決方案，在實(shí)驗(yàn)室之外進(jìn)行測(cè)試并獲取數(shù)據(jù)：穿戴有這些新穎的紡織品的測(cè)試者走在街上、家里、任何其他地方的時(shí)候，才開始記錄他們的數(shù)據(jù)。”
特拉華大學(xué)的機(jī)械工程博士、論文的主要作者SagarDoshi，在項(xiàng)目中負(fù)責(zé)的是制造傳感器、優(yōu)化它們的靈敏度、測(cè)試它們的力學(xué)性能、并將它們集成到鞋子中。他已經(jīng)在進(jìn)行初步測(cè)試的人員身上佩戴了傳感器。
展開 
由紙巾制成的可穿戴傳感器：柔軟、便宜、多用途！
導(dǎo)讀
近日，美國(guó)華盛頓大學(xué)的工程師們將面巾紙（類似于廁紙）轉(zhuǎn)化成了一種新型可穿戴傳感器，它可以檢測(cè)脈搏、眨眼和其他類型的人體運(yùn)動(dòng)。這種傳感器輕量、柔軟且便宜，可應(yīng)用于醫(yī)療保健、娛樂和機(jī)器人等領(lǐng)域。
背景
時(shí)下，各種可穿戴產(chǎn)品紛紛出現(xiàn)在我們的視野中，例如：智能織物、智能皮膚、智能手環(huán)、智能手表、智能貼片、智能手套等等。可穿戴技術(shù)不僅有利于生活?yuàn)蕵罚€可用于健康監(jiān)測(cè)、運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等多個(gè)方面。從筆者之前對(duì)于可穿戴技術(shù)的介紹中，我們不難發(fā)現(xiàn)，可穿戴技術(shù)的發(fā)展正呈現(xiàn)出自供電、柔性化、低成本、易制造等趨勢(shì)。
創(chuàng)新
今天，筆者要再介紹一項(xiàng)可穿戴技術(shù)方面的創(chuàng)新成果。近日，美國(guó)華盛頓大學(xué)的工程師們將面巾紙（類似于廁紙）轉(zhuǎn)化成了一種新型可穿戴傳感器，它可以檢測(cè)脈搏、眨眼和其他類型的人體運(yùn)動(dòng)。這種傳感器輕量、柔軟、便宜，可應(yīng)用于醫(yī)療保健、娛樂和機(jī)器人等領(lǐng)域。
有關(guān)這項(xiàng)技術(shù)的論文發(fā)表于1月份的《先進(jìn)材料技術(shù)》（Advanced Materials Technologies）雜志。現(xiàn)在，這項(xiàng)研究已經(jīng)通過了實(shí)驗(yàn)，研究人員希望找到一種合適的商用方法。在2017年12月，這項(xiàng)研究已經(jīng)申請(qǐng)了臨時(shí)專利。
技術(shù)
在論文中，科學(xué)家們演示了通過撕開具有納米復(fù)合材料的面巾紙，打破紙張的纖維，紙張就可以像傳感器一樣工作。這項(xiàng)研究的高級(jí)作者、華盛頓大學(xué)機(jī)械工程系副教授 Jae-Hyun Chung 表示，它可以檢測(cè)到心跳、手指力量、手指運(yùn)動(dòng)、眼球運(yùn)動(dòng)等等。
( 圖片來(lái)源：Dennis R. Wise / 華盛頓大學(xué) ）
( 圖片來(lái)源：Dennis R. Wise / 華盛頓大學(xué) ）
在研究中，科學(xué)家們使用了類似于廁紙的紙巾，這種紙巾和傳統(tǒng)的廚房紙巾沒什么差別。然后，紙巾被澆上摻入碳納米管的水。碳納米管是一種微型材料，可以導(dǎo)電。
展開 沈國(guó)震課題組：用于可穿戴觸摸鍵盤的新型柔性觸覺傳感器
柔性觸覺傳感器作為可穿戴電子設(shè)備的核心部件，在消費(fèi)電子、軍事、醫(yī)療健康等領(lǐng)域呈現(xiàn)出巨大的市場(chǎng)前景。
最近，中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所沈國(guó)震課題組成功研制出一種基于具有特殊微結(jié)構(gòu)的銀納米線/PDMS復(fù)合電介質(zhì)層材料的柔性透明電容式壓力傳感器，實(shí)現(xiàn)了類似人體皮膚功能，可快速感知微小壓力變化。與采用純PDMS平面結(jié)構(gòu)的電介質(zhì)層器件相比，所制備的傳感器具有更高的靈敏度(0.831 kPa?1，<0.5 kPa)，更低的檢測(cè)范圍，更好的穩(wěn)定性和耐久性。本文對(duì)導(dǎo)電填料含量和微結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)傳感機(jī) 理也進(jìn)行了討論。
此外，作者還研制了一個(gè)5×5的傳感器陣列并成功地用于柔性可穿戴式觸摸鍵盤系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了壓力觸覺傳感器在電子皮膚與人機(jī)交互中的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
Flexible and transparent capacitive pressure sensor with patterned microstructured composite rubber dielectric for wearable touch keyboard application
Science China Materials，2018，doi：10.1007/s40843-018-9267-3
展開 清華蹇木強(qiáng)Science China Materials綜述：碳材料基柔性可穿戴傳感器
雖然基于碳材料的溫度傳感器已經(jīng)被報(bào)道，但是它們的靈敏度仍然太低，不能監(jiān)測(cè)體溫。為實(shí)現(xiàn)體溫的準(zhǔn)確測(cè)量，需要進(jìn)一步探索新的傳感機(jī)理和傳感器的合理設(shè)計(jì)。高度集成多個(gè)柔性傳感器以同時(shí)監(jiān)測(cè)多個(gè)信息是非常需要的。為了精確地獲得相應(yīng)的刺激，分離不同的信號(hào)是至關(guān)重要的。通過將不同傳感器的柔性傳感器集成在不同的信號(hào)中去耦合可能是一種可行的策略。
此外，柔性傳感器與能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)裝置的集成對(duì)于可穿戴電子設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用是必需的。基于壓電或摩擦電效應(yīng)的自供電柔性傳感器已被報(bào)道為一種十分可行的方法。
展開 ：高性能橡膠基柔性可穿戴多功能傳感器
近年來(lái)，柔性可穿戴功能傳感器的迅速發(fā)展改變了傳統(tǒng)的醫(yī)療診斷模式，賦予其可穿戴、舒適、遠(yuǎn)程操作、及時(shí)反饋等綜合特性，推動(dòng)了可穿戴人體活動(dòng)監(jiān)測(cè)和個(gè)人健康管理的出現(xiàn)。在眾多可穿戴傳感器的應(yīng)用中，應(yīng)變傳感和溫度傳感是重要的研究方向。應(yīng)變響應(yīng)的高靈敏度是準(zhǔn)確檢測(cè)人體引起的細(xì)微運(yùn)動(dòng)（例如脈搏和心跳）到關(guān)節(jié)、肌肉大尺度動(dòng)作的關(guān)鍵。同時(shí)，實(shí)時(shí)且連續(xù)的皮膚溫度監(jiān)測(cè)對(duì)于預(yù)測(cè)人體和熱環(huán)境的認(rèn)知狀態(tài)以及疾病的早期診斷至關(guān)重要。一般來(lái)說(shuō)，為了滿足全人體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和實(shí)時(shí)溫度變化監(jiān)測(cè)的基本要求，傳感器不僅要具備寬廣的響應(yīng)范圍和全工作范圍內(nèi)的高靈敏度，還必須具備較高的電阻溫度系數(shù)和溫度分辨力。然而，目前大多數(shù)可穿戴傳感材料的實(shí)際應(yīng)用普遍受限于柔性拉伸、靈敏度與力學(xué)強(qiáng)度不理想，導(dǎo)電率較低、熱敏性差以及感官功能單一等問題。
近期，廣西大學(xué)徐傳輝教授課題組設(shè)計(jì)了一種以橡膠為基材，具有高靈敏度、低檢測(cè)限、高溫度系數(shù)和高力學(xué)強(qiáng)度的多功能柔性傳感器材料。該橡膠復(fù)合材料由羧基丁苯橡膠（XSBR）與天然高分子絲膠（SS）非共價(jià)鍵修飾的碳納米管（CNTs）通過加工手段調(diào)控膠乳復(fù)合成膜制備（如圖1）。
圖1 XSBR/SSCNT傳感器的制備與形貌表征
其中SS來(lái)源蠶絲屬可再生資源，能夠提高碳納米管在橡膠基體中的分散性，而不會(huì)對(duì)CNTs造成任何化學(xué)破壞。由此制備的XSBR/SSCNT傳感器能夠檢測(cè)細(xì)微和大的變形，具有217%伸長(zhǎng)率、12.58 MPa拉伸強(qiáng)度、25.98 高靈敏度（即應(yīng)變系數(shù)）、1% 應(yīng)變低檢測(cè)限，0.071 S/m高電導(dǎo)率和 0.504 wt%滲透閾值（如圖2）。
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