智能可穿戴醫(yī)療保健設(shè)備及典型架構(gòu)
可穿戴醫(yī)療保健設(shè)備可定義為能夠自動(dòng)、智能、無(wú)創(chuàng)地執(zhí)行特定醫(yī)療監(jiān)控、支持目的的設(shè)備。“可穿戴”一詞說(shuō)明該設(shè)備要么直接佩戴于人體上，要么是一件類(lèi)似于衣服的物品，并且具有適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，支持其用作可穿戴配件。廣義上講，這要求該設(shè)備具有極小的尺寸和重量，功能自主，自備電源，易于使用，而且穿戴舒適。
智能可穿戴醫(yī)療保健設(shè)備有多種類(lèi)型，如腕帶、手表、眼鏡和其他可穿戴類(lèi)型。執(zhí)行的功能有計(jì)步器、心率監(jiān)測(cè)、運(yùn)動(dòng)記錄、生物電位測(cè)量、生物阻抗測(cè)量、血氧測(cè)量等等。
智能可穿戴醫(yī)療保健設(shè)備是傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備的延伸。通常的醫(yī)院用醫(yī)療設(shè)備體型巨大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且功耗很高，旨在用于高精度臨床應(yīng)用。隨著傳感器和半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，器件尺寸和功耗比原來(lái)小得多，使得可穿戴設(shè)備變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。醫(yī)院臨床使用的許多技術(shù)已從醫(yī)院走向家庭，或者變?yōu)楦鞣N可穿戴設(shè)備。智能可穿戴醫(yī)療保健設(shè)備通常是無(wú)創(chuàng)式生命體征監(jiān)護(hù)設(shè)備，易于使用和穿戴。為了提升用戶體驗(yàn)，重量越輕、功耗越低越好。另外還要提供與其他消費(fèi)電子設(shè)備的連接能力。
設(shè)計(jì)考慮和主要挑戰(zhàn)
尺寸非常重要。大部分可穿戴設(shè)備都很輕，而且尺寸越來(lái)越小
更小的封裝
采用先進(jìn)封裝技術(shù)以提高集成度
外部元件越少越好
超低功耗
功耗對(duì)于用戶體驗(yàn)至關(guān)重要，越低越好
由于系統(tǒng)尺寸原因，電池大小有限
低靜態(tài)電流芯片有利于實(shí)現(xiàn)低功耗，延長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間
可穿戴設(shè)備通常需要低功耗MCU
可穿戴設(shè)備需要低功耗連接技術(shù)
易于使用
防止誤操作的設(shè)計(jì)
高度可靠、高靈敏度的傳感器設(shè)計(jì)
適應(yīng)各種環(huán)境
良好的機(jī)械設(shè)計(jì)，防止設(shè)備受損
有時(shí)候設(shè)備需要防水
多傳感器融合
選擇具有良好生物兼容性的傳感器材料
低功耗下具有高靈敏度
需要低功耗藍(lán)牙、WIFI連接以訪問(wèn)其他智能設(shè)備
數(shù)據(jù)同步和應(yīng)用程序自動(dòng)升級(jí)
人體工程學(xué)設(shè)計(jì)
高可靠性
傳感器技術(shù)
連接技術(shù)
ADI的整體解決方案
ADI提供大量的高集成度AFE、運(yùn)動(dòng)傳感器、低功耗MCU和電源管理解決方案，使可穿戴設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性達(dá)到最佳程度。此外，ADI還提供評(píng)估板、仿真工具和應(yīng)用專(zhuān)業(yè)技術(shù)，為客戶的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)工作提供支持
注：上述信號(hào)鏈代表智能可穿戴醫(yī)療保健設(shè)備系統(tǒng)。在具體設(shè)計(jì)中，模塊的技術(shù)要求可能不同，但下表列出的產(chǎn)品代表了滿足部分要求的ADI解決方案。
微處理器 ADuCM350/ADuCM360
ECGAFE AD8232/ADAS1000
光學(xué)AFE ADPD142
運(yùn)動(dòng)傳感器 ADXL345/ADXL362
電容傳感器 AD7147
模數(shù)轉(zhuǎn)換器 AD7091R/AD7124-4/AD7915
無(wú)線 ADF7020/ADF7024/ADF7241
音頻 SSM2518
電池充電器 ADP5090/ADP5061
LDO ADP160/ADP165
DC-to-DC降壓 ADP5301/ADP2102
DC-to-DC升壓 ADP1607/ADP1612
DC-to-DC降壓/升壓 ADP2503/ADP2504