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看生物传感器若何玩转可穿着装备

宣布时间:2015年12月02日 14:12    宣布者:designapp
要害词: 可穿着装备
  凭证市调机构IDC意料,在未来几年,智能手表、手环等手戴产物将一直领跑所有可穿着市场。IDC称,2015年手戴装备出货量将到达4070万部,占领可穿着装备出货量的九成。由于手戴产物能赞助人们剖析寻常行动运动,极年夜地刷新了我们的生涯要领,是以与之相关的可穿着手艺遭到了愈来愈多的关注度。
  我们知道,一个尺度的可穿着装备经由历程一个外部装备整适用户数据和外部数据剖析并显示用户信息。可穿着装备的结构网罗一个或多个传感器、存储器件、毗连器件(射频控制器)、显示屏及电池。现在市场上最著名的的可穿着电子装备当属智能手表、健身手环及运动检测器,这些装备经由历程一个或许多个传感器丈量和捕捉用户信息。是以,手戴产物对传感器有着高应用需求,促使所有传感器迅猛增添。据世强产物司理罗光川体现:“可穿着装备在全球惹起普遍关注,这类趋势在中国特殊显着。作为可穿着装备主要组成部门的传感器是以变得炙手可热。”
  他体现,现在一些较新的可穿着装备应用光学传感器来追踪生命目的。Silicon labs具有的高性能、低功耗的传感器产物,如紫外线传感器、红外光/情形光传感器等等,可感应出UV指数、情形光、心率/脉搏血氧饱和度和2D或许3D手势应移动等。世强仰仗普遍的目的客户群使得传感器营业取得年夜幅增添。罗光川简介到:“针对可穿着装备,Silicon labs开发的生物传感器Si1132/4X系列,主要用于丈量人们的心跳、血压,追踪阳光紫外线强度等,而且这些传感器起劲于小尺寸以应对可穿着领域的寻衅。”
  


  图1:Si1132/4X靠近/情形光/UV检测器
  Si1132是Silicon labs推出的全球首款单芯片数字紫外线指数传感器,支持UV指数检测,可作为智能可穿着和保健应用的首选。由于集成了光传感器,是以Si1132可自动调剂显示来优化功耗并令人眼越发温馨,而且与加速率计合营能完成睡眠追踪。人体吸收太过的紫外线是可取的,然则太过的照射则会惹起致命的皮肤癌。罗光川体现:“在紫外线检测应用中,Si1132可供应实时的积累的紫外线指数照射,从而能赞助人们降低患皮肤癌的风险,轻松兴奋享用安康的户外生涯,是以Si1132已告成地应用于安康手环和安康戒指上。在靠近/情形光检测应用中,Si1132具有强年夜的长距离靠近检测,在室内可到达2米。世强看好Si1132在物联网、工业和破费中的显示接口应用,靠近功效可用于叫醒装备。好比物联网控制面板检测到人叫醒、远程控制检测到人叫醒、可视门铃检测到人叫醒和非接触式干手器等。此外,情形光传感器自动调治显示器亮度,从而前进可浏览性,增添眼睛肩负,并降低电量消耗。”
  


  图2:Si1132的UV检测功效
  详细到产物手艺,Si1132的电池寿命超长,在1Hz采样频率下的功耗仅为1.2uA,接纳2×2×0.65毫米QFN封装,而且在出厂前校准前进了产物的不合性。Si1132装备I2C接口此外,Si1132结实的传感架构内网罗一个高达128klux感应才干的光传感器,是以在宽静态规模光源内Si1132照旧保持性能未便。罗光川指出,Si1132单芯片妄图集成了光敏二极管ADC和旌旗暗记处置赏罚赏罚功效,从而简化产物设计和具有高迅速度,可在网罗深色玻璃在内的种种质料笼罩下使命。
  另外,Silicon labs推出的Si114X系列UV和IR靠近/情形光传感器在紫外线和光情形功效上和Si1132一样。二者不合的是Si114X凭证型号供应单、双和三个LED驱动器集成选项,而且能为为手势识别供应15级可选择的驱动品级。据罗光川简介:“Si114X系列可应用于心率和血氧丈量和生物计量、最长距离可达1.5m的长距离靠近检测和先进的2D和3D手势检测等。如LG心率耳塞就应用了Si114X。” 值得一提的是,Si114X照样刷新的超低功耗单脉冲传感器,最小化IR LED导通时间为25.6us。罗光川特殊强调,Si114X具有多个LED无触摸2D和3D手势感应,纵然是在阳光照射下,也有异常高的静态规模。
  


  图3:Si114X集成了3个LED驱动器
  从上图可以看出,Si114X最多能集成3个LED驱动器。LED驱动器的作用是为安康和健身跟踪器经由历程反射式心率和血饱和度丈量功效,非接触式接口能支持终端用户远距离控制。SI114X系列外部带有一个或多个红外发光二极管驱动器,驱动电流可以经由历程存放器阻拦设置,驱动器驱动外接的红外发射二极管收回红外光(波长规模浅易在750到950之间。850nm最好),当有人或其他物体靠近时,收回的红外光被反射回到靠近传感器的红外光吸收窗口,经由外部的ADC转换,再经由历程I2C接口电路发送给MCU,便可以凭证盘算出的光强年夜小,得出有人或物体在靠近。Si1146和Si1147支持高等运动和手势感应,Si1146可以完成Z轴和X轴运动感应和非接触式控制,而Si1147添加了第三轴,可以完成三维运动感应。两个传感器供应的反射丈量能够阻拦后处置赏罚赏罚,以进一步分辨手势。
  


  图4: Si114x在手势应用中的优势
  在手戴产物系统中,若是聚会组件较多,不只会增添电兼容和测试方面的严重年夜性,还会增添功耗、BOM资源和PCB尺寸等。Silicon labs的UV指数传感器IC单芯片处置赏罚赏罚妄图可针对性地处置赏罚赏罚上述效果。罗光川体现,该妄图的优势展现在2mm×2mm封装的单芯片IC中集成了UV指数传感器和数字处置赏罚赏罚电路,直不雅不雅来讲,在8.5英寸宽的页面中可防治655颗UV指数传感器IC。由于具有超低功耗架构,用户应用Silicon labs UV指数传感器赞助用户接纳小电池完成可穿着薄设计,同时在每秒一次的UV丈量速率下匀称电路低至1.2uA,从而延伸了电池寿命。罗光川体现:“世强不只供应功效富厚的种种传感器产物,而且我们将赓续深化与原厂的协作,仰仗世强普遍的分销群集为客户供应更好的服务,同时为客户供应实时的现场应用支持。”
                               
               
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