可穿戴設備在近年來可謂在健康領域關注度越來越高，從最初的智能手環(huán)、計步器到至今的智能手表、運動監(jiān)測、智能眼鏡、心率血氧檢測儀、智能助聽器等等，可穿戴設備產品的形式已經涵蓋了幾乎所有可能存在的形式。同時，可穿戴設備的健康監(jiān)測功能也從起初的計步、血壓監(jiān)測擴展到血糖、心率、脈搏、體重計算、助聽器等諸多范疇，眾多知名品牌商也紛紛推出了針對可穿戴設備健康監(jiān)測方向的各種解決方案，積極發(fā)揮可穿戴設備在移動醫(yī)療方面的作用。
下面小編就來簡單為大家扒一扒，現(xiàn)階段幾個比較熱門的可穿戴設備在健康監(jiān)控方面的解決方案。
1、飛思卡爾 MMA9553L 計步傳感器MMA9553L 原理框圖
MMA9553L是飛思卡爾的一款計步傳感器，你可能還見到過MMA955xL， 它與MMA9553L是什么關系呢?簡單的來說MMA955xL是一個統(tǒng)稱，它包括MMA9550L、MMA9551L、MMA9553L和MMA9559L這幾個具體型號，其實這四種傳感器在硬件上都是一樣的。其內部主要由ColdFire 內核、模擬前端、Flash、IIC和SPI接口等部分組成。
它們的不同之處在于內部的Firmware不同，F(xiàn)irmware在芯片出廠時就已經固化在芯片里面了，不同的Firmware對于不同的功能。這里介紹的MMA9553L主要就用作計步器功能。
客戶經常會問MMA9553和MMA9555的區(qū)別，從上圖可以看出MMA9555相比較MMA9553多了 Six-DirecTIon 檢測和GPIO Input/Output 功能。其他的功能都是相同的。
MMA9553L和MCU之間可以通過IIC接口或者SPI接口通訊，所以使用MMA9553L的首要前提是把MCU的IIC或者SPI調通。接口調通之后就可以來操作此傳感器了。
2、TI 以MSP430單片機為核心的血糖檢測儀德州儀器(TI)以基于MSP430單片機為核心的，通過葡萄糖氧化酶電極為測試傳感器設計一種便攜式可穿戴血糖儀。
方案分為三個部分，首先是血糖測量電路，當在酶電極兩端滴入血液后，會產生自由電子。由于電極兩端存在激勵電壓，就會有定向電流流過電極。而激勵電壓采用ADC模塊，A/D轉換模塊測量的是電壓，所以需要將該定向電流轉換成電壓，并且進行一定的放大。
其次是溫度檢測電路，由于血糖測試是利用生物電化學反應，而影響該反應的重要因素是溫度。在不同的溫度下，葡萄糖氧化酶的活性不同。即使是相同血糖濃度的血液，采用相同的激勵電壓，在不同溫度下，由葡萄糖氧化酶氧化產生的電流大小也不同。所以需要根據(jù)溫度進行補償以獲得正確的血糖濃度值。當溫度過高或過低時，葡萄糖氧化酶就會完全失去活性，此時血糖儀需要給出報警，提示用戶儀表不能在該溫度下進行操作，避免得出錯誤的檢測值。
具體的溫度測試電路如下所示：
最后是數(shù)據(jù)存儲電路，本系統(tǒng)最多能夠存儲1000個歷史數(shù)據(jù)，每個歷史數(shù)據(jù)需要8B來保存，數(shù)據(jù)包含血糖值濃度及測試日期這兩個信息，這樣就需要8000B的存儲空間。 24LC64是微芯公司出產的一片E2 PROM芯片，能夠存儲8KB，因此選取一塊24LC64芯片即足夠。
德州儀器這款血糖檢測儀器從低功耗和高精度出發(fā)，以MSP430系列為核心設計，能夠較快的實現(xiàn)血糖濃度測量，非常方便用戶讀取測量數(shù)據(jù)。
3、Nordic nRF52832低功耗藍牙動態(tài)心率實時監(jiān)測2015年6月，Nordic推出了其新一代的nRF52系列的超低功耗無線解決方案的首款產品nRF52832，并重新定義了單芯片藍牙產品。
nRF52832帶有類別首個64MHz ARM® Cortex®-M4F處理器、512kB 閃存和64kB RAM、同級最佳超高性能、超低功耗多協(xié)議藍牙智能、ANT™、具有-96dB RX靈敏度的專有2.4GHz無線電、5.5mA 峰值RX/TX電流，以及一個片上RF平衡/不平衡轉換器(RF Balun)。獨特的全自動功率管理系統(tǒng)還可讓設計人員輕易實現(xiàn)最佳功耗。nRF52832采用先進的55nm工藝，包括6 x 6mm QFN和微型 3.0 x 3.2mm CSP封裝選項。
nRF52832較之nRF51系列，功耗的降低和性能的提升是最大的亮點，nRF51系列的功耗約為8.3mA到10mA，而nRF52832的峰值功耗也才5.5mA。
Nordic的nRF52832 SoC具有最佳低功耗藍牙性能，以及較大的內存和存儲空間，非常適合下一代手環(huán)平臺，并且這款SoC強大自帶的硬件浮點運算單元有助于動態(tài)心率和運動識別運算準確性的提高，同時，其超低功耗幫助達到更長的待機時間。
4、德州儀器(TI)具有身體成分測量支持 BLE 連接的體重計方案描述
該參考設計適用于采用 TI 信號鏈、電源和連接組件的全套體重秤終端設備(帶身體成分功能)。借助 TI 的 AFE4300 體重秤/身體成分 AFE，可以加速體重秤的設計過程或快速地將身體成分測量功能添加至現(xiàn)有平臺。該參考設計還包含全套 BLE 連接設計，可輕松連接到已啟用 BLE 的智能手機、平板電腦等設備
功能及特性
1、采用 AFE4300 同時進行生物阻抗身體成分測量和體重測量
2、MSP430F5528 微控制器用于保留校準數(shù)據(jù)并計算重量、TBW、ECW 以及身體成分分析
3、采用 TI CC2541 的 BLE 模塊連接
4、該設計已經過測試，并提供完成設計所需的一切材料(包括原理圖、布局和 Gerber 文件以及 BOM)。
總結
現(xiàn)如今，可穿戴設備市場前景非常廣闊，并且或者能夠從根本上給移動醫(yī)療領域帶來改善人類健康狀況的最新前沿技術?？纱┐饔绕涫轻t(yī)療領域在近幾年備受消費者們的青睞，而各大科技巨頭更是通過收購或融資、發(fā)布相應符合市場需求的健康醫(yī)療可穿戴設備，積極布局可穿戴醫(yī)療領域，不斷擴大移動醫(yī)療市場份額，為推動醫(yī)療電子事業(yè)的發(fā)展做出不可磨滅的貢獻。
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