穿戴式裝置搭配手持式裝置與網(wǎng)際網(wǎng)路的連結(jié),構(gòu)建出包含生活、運(yùn)動(dòng)、醫(yī)療…等各種領(lǐng)域等更多生活上的應(yīng)用。由于穿戴式裝置體積小巧且更貼近人體,其設(shè)計(jì)上對(duì)于體積重量、發(fā)熱、EMI、電源管理、防觸電、防濕防水防塵、舒適度甚至在時(shí)尚感有更嚴(yán)苛的要求,因此市場(chǎng)也針對(duì)穿戴式裝置,推出各式專(zhuān)用的微機(jī)電電子元件與感測(cè)技術(shù)。
穿戴式裝置專(zhuān)用之微機(jī)電元件
隨著MEMS(微機(jī)電)元件技術(shù)的進(jìn)步,讓各式傳感器能輕松嵌入到手持式裝置、穿戴式裝置之中,使科技應(yīng)用無(wú)所不在。由于穿戴式裝置是穿戴于人體身上,故比手持式裝置更貼近人類(lèi),能夠延伸更多生活上應(yīng)用,或忠實(shí)偵測(cè)與紀(jì)錄人體生理機(jī)能的反應(yīng)。目前已知的穿戴式裝置,可提供人類(lèi)在科技應(yīng)用(語(yǔ)音通訊/擴(kuò)增實(shí)境/個(gè)人助理)、生活品質(zhì)(食品熱量、睡眠提示、節(jié)食建議)、運(yùn)動(dòng)健身(比賽紀(jì)錄、訓(xùn)練健身、虛擬教練)、醫(yī)療輔助(心電圖、脈搏記錄、睡眠改善…等生理機(jī)能量測(cè)儀)、旅游輔助(路線(xiàn)建議、導(dǎo)航指示、旅程紀(jì)錄)、公益應(yīng)用(孩童/寵物/老人失蹤協(xié)尋)等各種貼心的應(yīng)用。
基本穿戴式裝置的感應(yīng)器系統(tǒng)架構(gòu)圖 (fp7-smac.org)

醫(yī)療穿戴式裝置的資訊傳遞系統(tǒng)架構(gòu)圖 (Intersive)
由于穿戴式裝置的體積更小,更貼近人體,且必須長(zhǎng)時(shí)間穿戴,因此這些裝置對(duì)于發(fā)熱、EMI (電磁干擾)、電源管理、防觸電、防汗/防水/防塵、舒適度、精準(zhǔn)度、體積重量,甚至?xí)r尚等要求,都比手持式裝置更為嚴(yán)格,因此各廠商在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí),就必須顧慮到這些課題。而MEMS微機(jī)電零件供應(yīng)商,也提供各種不同等級(jí)的產(chǎn)品,以符合系統(tǒng)廠商在設(shè)計(jì)穿戴式裝置時(shí)的需求。
當(dāng)今高階手持式裝置的CPU(處理器),已經(jīng)邁向八核心的里程碑,處理速度更快。然為了減少感測(cè)器在全天候偵測(cè)、搜集與處理上的電能消耗,許多產(chǎn)品已開(kāi)始搭配MCU(微控制器),來(lái)?yè)?dān)任動(dòng)作感應(yīng)專(zhuān)用的協(xié)同處理器(Motion Co-processor)。
以蘋(píng)果iPhone 5s、iPad Air、iPad mini 2內(nèi)建的M7為例,便是一款協(xié)同處理器,采用NXP LPC1800系列的客制化Cortex-M3微控制器,運(yùn)作時(shí)脈為150MHz,可搜集、量測(cè)、儲(chǔ)存感應(yīng)到的資料(來(lái)自STM三軸陀螺儀、Bosch三軸加速器、AKM電子羅盤(pán)等感應(yīng)器資訊),縱使手機(jī)在待機(jī)中亦能運(yùn)作,繼續(xù)將感測(cè)資料記錄下來(lái),待裝置喚醒后就能夠繼續(xù)處理資料,這樣的設(shè)計(jì)可讓裝置在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)作下(例如運(yùn)動(dòng)),更為省電。
在穿戴式裝置的應(yīng)用上,大多采用Sensor Hub MCU,亦即采用ARM Cortex M系列的MCU來(lái)當(dāng)主要控制器,以達(dá)到高效能、低耗電的目的。例如Fitbit智慧手環(huán),便是采用ST的STM32L151C6 Cortex-M3低功耗16位元32MHz MCU、Jawbone UP智慧手環(huán)采用TI的MSP430F5528 16位元25MHz MCU。而Pebble智慧手表采用ST的STM32F205RE Cortex-M3架構(gòu)的32位元120MHz MCU、Sony SmartWatch SW2也采用ST MCU,時(shí)脈為180MHz。
至于Samsung的Galaxy Gear智慧手表,仍采用自家Exynos 800MHz單核CPU來(lái)做感測(cè)運(yùn)算處理,可惜搭配的電池容量太小,連續(xù)使用25小時(shí)就要充電,雖效能強(qiáng)、但持續(xù)力不佳,市場(chǎng)反應(yīng)冷淡。因此,Samsung在MWC發(fā)表的Gear 2家族,采用MCU設(shè)計(jì),使用時(shí)間可達(dá)2~3天。由此可見(jiàn),為了功耗與增加電池壽命,未來(lái)將會(huì)有更多穿戴式產(chǎn)品改用MCU來(lái)當(dāng)主要處理器。
穿戴式裝置的元件-MEMS、Sensor
在感測(cè)器方面,穿戴式裝置目前配置的基本三個(gè)體感/動(dòng)態(tài)感測(cè)元件,就是電子羅盤(pán)(magnetometer)、三軸陀螺儀(gyroscope)、三軸加速器(accelerometer),可以用來(lái)計(jì)步、偵測(cè)心跳、生理追蹤等等。
至于在環(huán)境感應(yīng)器部份,則是依照產(chǎn)品的應(yīng)用需求再加入。例如接近感應(yīng)器(Proximity sensor)、溫度計(jì)(Thermometer)、濕度計(jì)(Hygrometer)或氣壓計(jì)(Barometer)等等。若有輔助操控部份,如手勢(shì)、語(yǔ)音等輸入,則會(huì)選擇將紅外線(xiàn)(Infrared)或相機(jī)模組(Camera Module)、麥克風(fēng)(Mic)等元件內(nèi)建,以做簡(jiǎn)單的手勢(shì)、語(yǔ)音辨識(shí)。例如Google Glass就包含了光度感應(yīng)器(Ambient Light Sensor)、接近感應(yīng)器,做為調(diào)整亮度與物體偵測(cè)之用。
在軟體技術(shù)方面,已有許多廠商開(kāi)發(fā)出自家專(zhuān)利的演算法,應(yīng)用在各穿戴式應(yīng)用的軟硬體產(chǎn)品。如Nike+ Running App(跑步訓(xùn)練程式)、Jawbone Up、Fitbit系列手環(huán),便是采用FullPower公司的MotionX技術(shù)。
醫(yī)療、保健等感測(cè)器專(zhuān)用之穿戴式裝置的元件
消費(fèi)級(jí)的穿戴式裝置,可提供個(gè)人保健、節(jié)食塑身、手機(jī)延伸應(yīng)用等。至于專(zhuān)業(yè)級(jí)的產(chǎn)品,則有不同的訴求。在醫(yī)療院所里,量測(cè)專(zhuān)用的穿戴式裝置其實(shí)早行之有年,近年來(lái)由于科的進(jìn)步,當(dāng)許多量測(cè)裝置的體積能夠縮小,且透過(guò)無(wú)線(xiàn)的方式將訊號(hào)傳遞出來(lái),不需要再連接一堆電線(xiàn),使病人能夠行動(dòng)自如。
醫(yī)學(xué)或健康產(chǎn)業(yè)所設(shè)計(jì)的穿戴式裝置,大多內(nèi)建上述的感應(yīng)器架構(gòu),而醫(yī)學(xué)復(fù)健的感應(yīng)器,還會(huì)加上體感技術(shù)。這類(lèi)產(chǎn)品的功能訴求單純,主要用于量測(cè)個(gè)人生理資訊,數(shù)值量測(cè)的要求上,則是必須非常精確,且裝置要能夠長(zhǎng)時(shí)間使用,并可透過(guò)內(nèi)建的GSM或Wi-Fi無(wú)線(xiàn)通訊,將身上的各種儀器串連起來(lái),成為一個(gè)身體網(wǎng)路(Body Area Network;BAN),同時(shí)也可以將資料回傳至醫(yī)療院所以利于后續(xù)追蹤,如此進(jìn)而達(dá)到居家照護(hù)、遠(yuǎn)距醫(yī)療之應(yīng)用。
下面來(lái)自各大廠商的可穿戴醫(yī)療典型設(shè)計(jì)和方案,給你最全面的參考!
可穿戴型無(wú)線(xiàn)貼片是一款一體化監(jiān)測(cè)工具, 可測(cè)量心率、呼吸模式和其他生命體征。該貼片適用于臨床和個(gè)人醫(yī)療保健應(yīng)用。貼片型醫(yī)療保健產(chǎn)品可增加患者的移動(dòng)性和舒適性,并可將生命體征數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)上傳 至云端,用于實(shí)時(shí)分析或長(zhǎng)期保存記錄。飛思卡爾為該應(yīng)用提供了廣泛的低功耗、低成本MCU以及無(wú)線(xiàn)解決方案。
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推薦的解決方案

微控制器(MCU)
MC1323x: 2.4 GHz 802.15.4 RF and 8-bit HCS08 MCU with 128 KB Flash, 8 KB RAM
電源管理
MC34712: 3.0 A 1.0 MHz全面集成的DDR開(kāi)關(guān)電源
目標(biāo)應(yīng)用
活動(dòng)監(jiān)測(cè)儀
ECG
血糖儀
心律監(jiān)測(cè)儀
呼吸監(jiān)測(cè)儀
概述
血壓監(jiān)視儀作為電子醫(yī)療產(chǎn)品的代表,近年來(lái)在眾多家庭中迅速普及。隨著上臂 式血壓監(jiān)視儀的廣泛普及,可以輕松測(cè)量的手腕式血壓監(jiān)視儀的需求也日益增加,而裝置的小型化、電池的高壽命化就變得尤為必要。此外,為了測(cè)量數(shù)據(jù)的共享, 以及在哪兒都可以調(diào)出數(shù)據(jù),就必須加強(qiáng)電腦或手機(jī)與USB / Bluetooth使用的通信功能,向泛網(wǎng)社會(huì)發(fā)展。
根據(jù)電池的高壽命化,或裝置的小型化可以降低所需電池的數(shù)量,因此需要低功耗。血壓的測(cè)量是壓力傳感器通過(guò)變頻電路來(lái)改變頻率的,因此使用定時(shí)器來(lái)計(jì)量的方法得以普及。另外,內(nèi)置對(duì)測(cè)量用氣囊?guī)Ъ訅旱腜WM定時(shí)器,以及支持通信功能的UART也是必須。
瑞薩擁有豐富的MCU產(chǎn)品線(xiàn),其中,78K0/Lx3,R8C/Lx內(nèi)置LCD驅(qū)動(dòng)控制電路,可實(shí)現(xiàn)低功耗,并內(nèi)置了血壓監(jiān)視儀所需的外圍功能,此外還內(nèi)置看門(mén)狗定時(shí)器(WDT)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC),降低外置元件,實(shí)現(xiàn)成本的降低。
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相關(guān)瑞薩產(chǎn)品

主控制器
78K0R / LX3微控制器是16位單片機(jī)微控制器。它包括78K0R CPU核心和外圍功能器件如ROM/RAM,LCD控制器/驅(qū)動(dòng)器,A/D,D/A轉(zhuǎn)換器,運(yùn)算放大器,多功能的串行接口,多功能定時(shí)器,實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器,和看門(mén)狗定時(shí)器。
詳細(xì)資料:78K0LC3 內(nèi)置LCD的低功耗8位MCU
R8CLx 內(nèi)置LCD低功耗的8位MCU,R8C/Lx系列內(nèi)置LCD驅(qū)動(dòng)控制電路。它繼承了R8C/3x系列產(chǎn)品的很多外圍功能(如多功能定時(shí)器和各種通信功能) 以及38000/740和 H8/300L超低功耗系列產(chǎn)品中簡(jiǎn)便易用的LCD驅(qū)動(dòng)控制電路。R8C/Lx系列具有下列主要特性,并且支持各種LCD面板設(shè)備。
詳細(xì)資料:R8CLx 內(nèi)置LCD低功耗的8位MCU
傳感器
詳細(xì)資料:HA1630xxx系列
通用浪涌吸收電路保護(hù)
詳細(xì)資料:HSM123開(kāi)關(guān)二極管
????????? HRC0103C肖特基二極管
USB接口
詳細(xì)資料:RKZ6.8Z4KT 用于浪涌保護(hù)的齊納二極管
電機(jī)、閥、脈動(dòng)
詳細(xì)資料:UPA2761UGR P溝道MOSFET
生命體征監(jiān)測(cè)服(Fit)使專(zhuān)業(yè)醫(yī)護(hù)人員和迫切想要了解自身健康狀況的用戶(hù)能夠以低成本頻繁監(jiān)測(cè)各項(xiàng)體征指標(biāo)。高度集成的監(jiān)護(hù)服設(shè)計(jì)可用于測(cè)量三導(dǎo)聯(lián)心電圖(ECG)、體溫和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。所有診斷工具均已集成到襯衫內(nèi)部,不會(huì)影響穿著舒適度。
該新型智能監(jiān)護(hù)服集成了干電極ECG測(cè)量技術(shù)、復(fù)雜的信號(hào)處理技術(shù)、溫度傳感器、運(yùn)動(dòng)傳感器、超低功耗微控制器及無(wú)線(xiàn)通信單元,是Maxim Integrated、Clearbridge VitalSigns和Orbital Research三家公司在經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)、創(chuàng)新層面積極合作的成果。這款智能監(jiān)護(hù)服開(kāi)啟了預(yù)防性醫(yī)療保健的新時(shí)代,使健康保健成本更低、惠及面更廣。
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低功耗微控制器
MAXQ622是具有紅外模塊和USB (可選)功能的16位微控制器。關(guān)鍵優(yōu)勢(shì):集成了收發(fā)器的微控制器可有效降低系統(tǒng)的整體功耗、延長(zhǎng)電池壽命。
詳細(xì)資料:MAXQ622
電源和電池管理
MAX8904帶有I2C接口的高效電源管理IC,用于2節(jié)Li+電池供電設(shè)備。關(guān)鍵優(yōu)勢(shì):高度集成的PMIC,優(yōu)化用于POS終端。
詳細(xì)資料:MAX8904
MAX8939手機(jī)系統(tǒng)電源管理方案,關(guān)鍵優(yōu)勢(shì):?jiǎn)?a target="_blank">芯片方案滿(mǎn)足手機(jī)系統(tǒng)的寬范圍供電需求。
詳細(xì)資料:MAX8939
USB保護(hù)器/充電器
MAX17502是60V、1A、超小尺寸、高效率、同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器。關(guān)鍵優(yōu)勢(shì):內(nèi)置FET、60V同步整流buck轉(zhuǎn)換器,支持高效設(shè)計(jì)。
詳細(xì)資料:MAX17502
MAX17501是60V、500mA、超小尺寸、高效率、同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器。關(guān)鍵優(yōu)勢(shì):內(nèi)置FET、60V同步整流buck轉(zhuǎn)換器,支持高效設(shè)計(jì)。
詳細(xì)資料:MAX17501
MAX17498C是AC-DC和DC-DC峰值電流模式轉(zhuǎn)換器,支持反激/Boost應(yīng)用。關(guān)鍵優(yōu)勢(shì):電流模式PWM控制器,支持緊湊的高性?xún)r(jià)比、高靈活性隔離/非隔離電源設(shè)計(jì)。
詳細(xì)資料:MAX17498C
硅溫度傳感器
MAX6656是雙路遠(yuǎn)端/本地溫度傳感器及四路電壓監(jiān)測(cè)器。
詳細(xì)資料:MAX6656
傳統(tǒng)心電監(jiān)護(hù)儀通常需要隨身攜帶記錄監(jiān)視儀,放在靠近病人頸部或腕部的口袋里,而無(wú)線(xiàn)心電圖監(jiān)視儀的噪聲和干擾大大降低,尺寸減小到甚至可以安 裝在電極背面,能夠提供比傳統(tǒng)方案更精確的信號(hào)。這種電路價(jià)格便宜,且能夠提供診斷質(zhì)量的1導(dǎo)聯(lián)心電圖跡線(xiàn),驅(qū)動(dòng)腿免除了對(duì) 60 Hz陷波濾波器的需求。所有的電路都能穿戴在衣服內(nèi),因此患者舒適度和隱私度大幅提高。
病人的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)加密,每隔幾分鐘就 自動(dòng)上載至醫(yī)院、護(hù)理機(jī)構(gòu)或養(yǎng)護(hù)機(jī)構(gòu)中的現(xiàn)場(chǎng)采集分析系統(tǒng)。病人可以在預(yù)定的時(shí)間(每天或每周)到醫(yī)生辦公室或診所上載信息,而無(wú)需移除監(jiān)視儀或重新放置 電極。無(wú)線(xiàn)心電圖監(jiān)視儀還可以安裝存儲(chǔ)卡,通過(guò)手機(jī)或局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。除了性能、可靠性、低功耗以及成本等因素,無(wú)線(xiàn)心電圖監(jiān)視儀設(shè)計(jì)必須支持專(zhuān)用的 遙測(cè)頻段,以使監(jiān)視儀的心電圖數(shù)據(jù)可以迅速、準(zhǔn)確、安全的傳輸至數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行評(píng)估。
概述
在北美地區(qū),無(wú)線(xiàn)醫(yī)療遙測(cè)服務(wù)(WMTS)頻段以及其它免授權(quán)的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)用(ISM)頻段提供專(zhuān)用的頻譜,以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o(wú)干擾、可靠連接。 ADI公司的ADF7021高性能、窄帶ISM收發(fā)器IC支持WMTS頻段以及433 MHz、868 MHz與915 MHz的ISM頻段。ADF7021具有同類(lèi)最佳的接收機(jī)靈敏度,在1 kbps時(shí)為-123 dBm,內(nèi)置T/R開(kāi)關(guān)、VCO tank、RF/IF濾波器、全自動(dòng)化的自動(dòng)頻率控制(AFC)與自動(dòng)增益控制(AGC)電路。為了延長(zhǎng)電池壽命,ADF7021可以設(shè)置在功耗極低的休 眠模式,使電流消耗下降至不足0.1 μA。ADF7021與低功耗微控制器一起使用時(shí),平均待機(jī)電流不足2 μA。WMTS優(yōu)化的無(wú)線(xiàn)電電臺(tái)參考設(shè)計(jì)(EVAL-ADF7021DBZ6)包括原理圖與布局,可供用戶(hù)作為無(wú)線(xiàn)心電圖監(jiān)視儀設(shè)計(jì)的參考。

無(wú)線(xiàn)動(dòng)態(tài)心電監(jiān)護(hù)儀尺寸極小,足以安裝在心電電極的背面,因?yàn)榇蟠鬁p少了噪聲和干擾,其信號(hào)精確度優(yōu)于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。該電路價(jià)格低廉,并能提供診斷級(jí)單導(dǎo) 聯(lián)心電圖。 由于存在驅(qū)動(dòng)腿,因而無(wú)需60 Hz陷波濾波器。 收發(fā)器(如下所示的ADF702x)及其外圍電路隨其所使用的頻帶而變化。 由于所有電路可以穿戴在衣物中,極大提升了患者的舒適度和私密性。
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AD623是一款集成單電源儀表放大器,提供軌對(duì)軌輸出擺幅和低功耗(3 V電壓功耗為1.5 mW)。其中心節(jié)點(diǎn)用于訪(fǎng)問(wèn)殘留共模信號(hào)。
詳細(xì)資料:AD623集成單電源儀表放大器
AD8500低功耗、高精密CMOS運(yùn)算放大器的最大電源電流是1 μA,最大偏置電壓1 mV,典型輸入偏移電流1 pA,提供軌對(duì)軌輸入和輸出,采用1.8 V ~ 5.5 V單電源或±0.9 V ~ ±2.75 V雙電源供電。
詳細(xì)資料:AD8500低功耗、高精密CMOS運(yùn)算放大器
AD8641低功耗、軌對(duì)軌輸出結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(JFET)放大器具有高輸入阻抗、高精密性能以及低成本,輸入阻抗大于681 kΩ。
詳細(xì)資料:AD8641低功耗、軌對(duì)軌輸出結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管
AD7466是一款12-bit ADC,采用小型封裝,且功耗極低,3.6 V/50 kSPS時(shí),功耗為480 μW。它采用6引腳SOT-23封裝。對(duì)于要求更寬動(dòng)態(tài)范圍和更高信噪比的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),AD7685 PulSAR? ADC可以提供16-bit分辨率,在2.5 V/100 kSPS時(shí),功耗為1.35 mW,它采用3 mm × 3 mm QFN (LFCSP)封裝。
詳細(xì)資料:AD7466 12-bit ADC
另一種實(shí)現(xiàn)此信號(hào)鏈的方案是采用ADuC7022 取代ADC和MCU。功能框圖如下。ADuC7022內(nèi)置16-bit/32-bit MCU,它在單芯片上集成了一個(gè)性能高達(dá)1 MSPS的ADC。ADC提供必要的動(dòng)態(tài)范圍,以滿(mǎn)足醫(yī)用標(biāo)準(zhǔn),檢測(cè)微弱的心電圖波形變化。ARM7架構(gòu)包括32-bit寄存器,使它能夠?qū)π碾妶D信號(hào)進(jìn) 行實(shí)時(shí)FIR濾波。
功能框圖

ADuC70xx系列均為完全集成的1 MSPS、12位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),在單芯片內(nèi)集成高性能多通道ADC、16位/32位MCU和閃存/EE存儲(chǔ)器。
詳細(xì)資料:ADuC7022: 精密模擬微控制器
智能生活的最主要的目的之一,是通過(guò)先進(jìn)的理念和技術(shù),使人們生 活的更舒適更愜意。每個(gè)人因所處的環(huán)境不同,對(duì)“智能生活”的理解也各有不同, 村田制作所(中國(guó))(以下簡(jiǎn)稱(chēng)村田)提出了“主動(dòng)智能生活“概念,旨在以用戶(hù)為中心,在用戶(hù)意識(shí)到自己的需求之前,提前實(shí)現(xiàn)了所需的高品質(zhì)生活, 這一過(guò)程中我們所能感覺(jué)的只是技術(shù)的貼心。其中,村田的主動(dòng)智能醫(yī)療可以做到在身體還沒(méi)有做出反應(yīng)之前,用精確的感知與科學(xué)的方式提取身體發(fā)出的信號(hào)并且 實(shí)現(xiàn)健康、舒適的生活。
心臟的防護(hù)衣:
近幾年的某項(xiàng)研究資料表 明,每13秒鐘心血管疾病就會(huì)奪去一個(gè)中國(guó)人的生命,;駕駛員疲勞駕駛導(dǎo)致多車(chē)連撞等事件的不斷頻發(fā);這些無(wú)法預(yù)測(cè)的突發(fā)性疾病往往給治療帶來(lái)被動(dòng)性,從 病發(fā)到處理產(chǎn)生的滯后可能隨時(shí)為生命安全造成直接威脅,而患者對(duì)于自身心臟健康狀況的不知情也為事故的發(fā)生多增添了一分風(fēng)險(xiǎn)。村田提倡的主動(dòng)智能醫(yī)療是通 過(guò)無(wú)導(dǎo)聯(lián)非侵入方式感知人體心跳引起的機(jī)械振動(dòng), 提取出心率、泵血、心率變異性、呼吸率等與心血管疾病,消化系統(tǒng)疾病,免疫系統(tǒng)等健康狀況息息相關(guān)的指標(biāo),從而在疾病發(fā)生之前對(duì)健康狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。村田推 出的這一“間接接觸BCG心臟沖擊掃描解決方案(以下簡(jiǎn)稱(chēng),BCG方案)“,只要將BCG模塊搭載在人體可以接觸到的載體如床或椅子,它們就可以成為“健 康監(jiān)測(cè)儀”。因此村田BCG方案可以將患病風(fēng)險(xiǎn)與幾率降到最低而且不會(huì)打亂人們的正常作息,即使是在工作狀態(tài)下也可以進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
BCG 是Ballistocardiography的單詞縮寫(xiě),指非侵入式的通過(guò)圖形界面準(zhǔn)確描繪心臟每次搏動(dòng)所噴射的血液對(duì)于人體向上運(yùn)動(dòng)的作用的醫(yī)療技術(shù)。 BCG最早來(lái)自在20世紀(jì)30年代美國(guó)教授的發(fā)現(xiàn),但受限于BCG信號(hào)極為微弱、難采集;同一時(shí)段信號(hào)多而雜,難辨別;當(dāng)時(shí)技術(shù)水平和相關(guān)理論的缺乏、使 BCG僅存在于醫(yī)學(xué)院所和高端醫(yī)療機(jī)構(gòu)。村田的BCG模塊中高可靠性、高精度MEMS加速度傳感器可以精確地檢測(cè)到人體的BCG信號(hào)。同時(shí),在集成MCU 內(nèi)搭載可處理加速度傳感器信號(hào)的FE、十進(jìn)制計(jì)算方式??梢栽诖驳囊苿?dòng)、人體移動(dòng)、翻轉(zhuǎn)等復(fù)雜信號(hào)中分析、處理并提取相應(yīng)的生理指標(biāo)如心率、泵血、心率變 異性、呼吸率等。 談到具體應(yīng)用,在車(chē)內(nèi)搭載BCG之后可以過(guò)檢測(cè)駕駛員的心臟狀態(tài)減少疲勞駕駛甚至車(chē)禍。目前,沃爾沃S80在后排座上集成了BCG功能,幫助車(chē)主檢測(cè)是否 有竊賊進(jìn)入汽車(chē)或者是否忘記把嬰兒遺漏在車(chē)內(nèi)等各種功能。
注*村田只對(duì)BCG的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)做收集,不做具體分析。
MEMS加速度傳感器
模塊化解決方案:

BCG心臟沖擊掃描解決方案的升級(jí):
隨著移動(dòng)互聯(lián)、智能城市等領(lǐng)域的不斷發(fā)展,遠(yuǎn)程醫(yī)療也備受關(guān)注。一項(xiàng)全球研究顯示,如果全面實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程主動(dòng)醫(yī)療監(jiān)護(hù),可將病人的醫(yī)療費(fèi)用降低42%,看醫(yī) 生的時(shí)間間隔將延長(zhǎng)71%。村田的BCG方案不僅對(duì)相關(guān)指標(biāo)的提取精準(zhǔn)度高,同時(shí)還支持無(wú)線(xiàn)通信功能,讓“遠(yuǎn)程醫(yī)療”不再遙遠(yuǎn)。村田BCG方案復(fù)合上無(wú)線(xiàn) 通信技術(shù),在今后的養(yǎng)老院醫(yī)院的住院部等機(jī)構(gòu),只需服務(wù)臺(tái)的護(hù)士就可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)床位人員的長(zhǎng)期呼吸監(jiān)測(cè)、翻身狀況以及睡眠質(zhì)量檢測(cè), 提高相關(guān)工作的效率,減少人力成本。我們也希望在未來(lái),這套解決方案可以應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中。
相關(guān)經(jīng)典參考設(shè)計(jì)方案:
基于射頻技術(shù)的穿戴式醫(yī)療儀器的設(shè)計(jì)
可穿戴式生命體征監(jiān)護(hù)設(shè)備的研制
基于運(yùn)動(dòng)學(xué)原理的可穿戴下肢助力機(jī)器人
藍(lán)牙/ZigBee技術(shù) 助臂可穿戴網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
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