【導(dǎo)讀】個(gè)人醫(yī)療監(jiān)測技術(shù)正在以驚人的速度變化。就在十年前,患者跟蹤一般健康指標(biāo)(如心率和血壓)或特定指標(biāo)(如血糖)的正常方式是通過侵入性醫(yī)療程序(如血液檢查)。這種測試通常需要遠(yuǎn)離家,在當(dāng)?shù)卦\所或醫(yī)院進(jìn)行。
了解瑞薩電子的連接產(chǎn)品如何為智能且功能豐富的個(gè)人或可穿戴設(shè)備節(jié)省空間并降低功耗。
David Renno
Sr. Business Development Manager
David Armour
Global Director Business Development
Melissa Hu
Product Marketing Manager
Sezgi Koukourakis
Technical Marketing Content Manager
個(gè)人醫(yī)療監(jiān)測技術(shù)正在以驚人的速度變化。就在十年前,患者跟蹤一般健康指標(biāo)(如心率和血壓)或特定指標(biāo)(如血糖)的正常方式是通過侵入性醫(yī)療程序(如血液檢查)。這種測試通常需要遠(yuǎn)離家,在當(dāng)?shù)卦\所或醫(yī)院進(jìn)行。
快進(jìn)到今天,患者的情況要好得多。任何人——不僅僅是那些接受醫(yī)生治療的人——都可以從監(jiān)測生命體征以及其他長期健康指標(biāo)(如活動(dòng)和睡眠)中受益。這是因?yàn)樾乱淮纱┐麽t(yī)療和消費(fèi)設(shè)備內(nèi)置了非凡的傳感器和數(shù)據(jù)處理能力。最新類型的產(chǎn)品,如連續(xù)血糖監(jiān)測儀(CGM)和智能戒指,可以24/7全天候報(bào)告佩戴者的狀況,它們又小又輕,用戶幾乎不知道它們,而且非常方便和易于使用,它們對(duì)任何人都很有價(jià)值。
這種新型可穿戴醫(yī)療設(shè)備的核心是先進(jìn)的無線連接技術(shù):用于連接到智能手機(jī)、平板電腦或個(gè)人電腦的低功耗?藍(lán)牙片上系統(tǒng)(SoC),以及用于身份驗(yàn)證、配對(duì)、配置和充電的NFC(支持非接觸式支付的技術(shù))。
電池壽命長,外形小巧
CGM和智能戒指設(shè)計(jì)中最重要的限制是相同的:空間和功率。這兩款設(shè)備都執(zhí)行24/7全天候監(jiān)控,并且期望電池壽命長,以限制用戶必須為它們充電的次數(shù)。這非常強(qiáng)調(diào)了無線SoC在活動(dòng)和待機(jī)模式下對(duì)低功耗的需求。
器件的尺寸也是一個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)參數(shù)。它的外形必須舒適,適合全天佩戴,但制造商將渴望將盡可能多的功能打包到設(shè)備中,以增加其對(duì)用戶的價(jià)值。因此,這種可穿戴設(shè)備需要用于連接和充電的無線系統(tǒng),這些系統(tǒng)本身很小,并且需要使用最少數(shù)量的外部組件,以將總電路板占用空間保持在最低限度。
同時(shí),這些設(shè)備執(zhí)行一系列復(fù)雜的連接功能,以支持本地和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問。盡管存在尺寸和功耗限制,但他們的低功耗藍(lán)牙SoC必須為用戶的智能手機(jī)提供強(qiáng)大而可靠的連接,以便在本地或云端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。此外,NFC連接還支持配件認(rèn)證、使用情況跟蹤以及無線充電等功能。因此,高性能是必不可少的要求。
這對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)師來說是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。但制造商有一個(gè)現(xiàn)成的解決方案:瑞薩電子的連接產(chǎn)品,可以節(jié)省空間,消耗的電量非常少。
高性能和低功耗,適用于CGM設(shè)計(jì)
一個(gè)典型的例子是DA1453x系列藍(lán)牙SoC,它結(jié)合了非常低的功耗和高集成度,減少了電路板上的外部組件數(shù)量,從而節(jié)省了CGM設(shè)計(jì)的空間。
例如,藍(lán)牙5.1 DA14531采用微型2.0mm x 1.7mm封裝,尺寸僅為其他領(lǐng)先制造商產(chǎn)品的一半。最重要的是,它僅需六個(gè)外部無源元件,并使用單一晶振進(jìn)行時(shí)序輸入。
DA14531的更多信息請(qǐng)復(fù)制下下方鏈接到瀏覽器中打開查看:
https://www.renesas.cn/cn/zh/products/wireless-connectivity/bluetooth-lo...
創(chuàng)紀(jì)錄的低休眠和有效功耗確保了即使是最小的一次性電池也能實(shí)現(xiàn)較長的運(yùn)行和保質(zhì)期:DA14531與堿性電池、氧化銀電池和紐扣電池兼容,并包括一個(gè)內(nèi)部降壓-升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器,以延長這些電池類型的使用壽命。
這種小尺寸和極低功耗的組合使DA1453x SoC成為CGM的理想選擇,CGM是一種必須執(zhí)行24/7全天候監(jiān)控的小型可穿戴設(shè)備。
智能戒指設(shè)計(jì):在一個(gè)低功耗芯片中集成多種功能
瑞薩電子的藍(lán)牙SoC(如DA14695或DA1459x)是智能戒指的低功耗和高集成度雙重優(yōu)勢的突出例子。DA14695 SoC基于96MHz Arm? Cortex-M33F? CPU內(nèi)核,可運(yùn)行應(yīng)用功能,例如處理來自智能戒指的信號(hào),以及96MHz Cortex-M0+內(nèi)核,用作傳感器節(jié)點(diǎn)控制器和板載低功耗藍(lán)牙v5.2無線電的可配置媒體訪問控制器。 該DA14695提供了卓越的集成度:片上功能包括電源管理IC(PMIC)、USB接口和USB充電器、用于觸覺反饋的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和用于顯示屏的并行接口驅(qū)動(dòng)器,以及強(qiáng)大的安全保護(hù)。然而,在深度睡眠模式下,這款高性能器件僅消耗10μA電流。 與此形成鮮明對(duì)比的是,市場上的其他藍(lán)牙SoC可能提供 CPU、協(xié)議引擎和傳感器節(jié)點(diǎn)控制器,但缺乏DA14695中的許多外圍設(shè)備功能,導(dǎo)致組件成本和PCB所需空間量顯著增加。
DA14695的更多信息請(qǐng)復(fù)制下下方鏈接到瀏覽器中打開查看: https://www.renesas.cn/cn/zh/products/wireless-connectivity/bluetooth-low-energy/da14695-multi-core-bluetooth-52-soc-system-power-management-unit 智能戒指和其他可穿戴設(shè)備的設(shè)計(jì)人員可以使用這種類型的瑞薩連接解決方案產(chǎn)品來滿足其最嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求。
一體式充電器和數(shù)據(jù)交換組件 瑞薩電子的NFC技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了類似的省電和節(jié)省空間的方法。NFC以其在非接觸式支付終端中的應(yīng)用而聞名,使智能手機(jī)或智能手表能夠安全地交換數(shù)據(jù)包以授權(quán)金融交易。
在智能環(huán)中,這種數(shù)據(jù)交換功能也可用于非接觸式支付。但用于數(shù)據(jù)交換的相同PTX30W NFC標(biāo)簽也支持NFC無線充電。 在這方面,瑞薩電子再次創(chuàng)造了節(jié)省空間的集成奇跡:PTX30W在微型1.78mm x 1.78mm WLCSP封裝中封裝了NFC標(biāo)簽、整流器、限幅器、電池充電器電路和專用內(nèi)核,用于處理NFC無線充電協(xié)議。
PTX30W與瑞薩電子PTX130W配對(duì),是一種專用的NFC充電發(fā)射器,稱為輪詢器,嵌入在智能戒指的充電盒中。該P(yáng)TX130W采用直接天線連接技術(shù)(DiRAC?)可提供最大的功率傳輸和快速充電。與競爭產(chǎn)品相比,該技術(shù)還使PTX130W在充電盒設(shè)計(jì)中更容易實(shí)現(xiàn),因?yàn)樗藢?duì)EMC濾波器的需求,并簡化了天線匹配。該P(yáng)TX130W具有卓越的射頻性能,可以使用小型天線,并允許靈活放置輪詢器和聽聽器的天線。
PTX30W的更多信息請(qǐng)復(fù)制下下方鏈接到瀏覽器中打開查看:
https://www.renesas.cn/cn/zh/products/wireless-connectivity/nfc/ptx30w-highly-integrated-scalable-nfc-wlc-listener-i-c-interface-and-board-pmic-ldo PTX130W的更多信息請(qǐng)復(fù)制下下方鏈接到瀏覽器中打開查看: https://www.renesas.cn/cn/zh/products/wireless-connectivity/nfc/ptx130w-high-efficiency-high-performance-high-power-nfc-wlc-frontend-solution-multi-protocol-reader-function
通過消除對(duì)額外組件的需求,并允許使用小型天線,PTX30W提供了一種充電解決方案,可以安裝在智能戒指中的微型PCB上,例如Muse Wearables的Ring One。
用于快速高效產(chǎn)品開發(fā)的瑞薩電子生態(tài)系統(tǒng) 高性能和無縫集成是瑞薩電子連接解決方案產(chǎn)品組合的口號(hào),該產(chǎn)品組合與瑞薩電子的微控制器和應(yīng)用處理器系列完美契合。該產(chǎn)品組合還使用戶能夠訪問瑞薩電子提供的無與倫比的開發(fā)工具和資源套件,包括e2 studio集成開發(fā)環(huán)境、用于固件的靈活軟件包(FSP)包、開發(fā)套件和Winning Combinations(針對(duì)特定產(chǎn)品設(shè)計(jì)的預(yù)先審查的兼容組件集)。
現(xiàn)在,可穿戴醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計(jì)人員可以在瑞薩電子連接解決方案的最新白皮書中了解智能互聯(lián)醫(yī)療、健身和護(hù)理產(chǎn)品的全部產(chǎn)品:這是針對(duì)低功耗和空間受限但智能且功能豐富的個(gè)人或可穿戴設(shè)備設(shè)計(jì)的最佳指南。您可點(diǎn)擊查看該白皮書。 文章來源:瑞薩電子
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