小空間中的大未來：無線SoC使可穿戴醫療和健康設備能夠發揮其潛力
發布時間：2024-07-04 來源：瑞薩電子 責任編輯：lina
【導讀】個人醫療監測技術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（如心率和血壓）或特定指標（如血糖）的正常方式是通過侵入性醫療程序（如血液檢查）。這種測試通常需要遠離家，在當地診所或醫院進行。
了解瑞薩電子的連接產品如何為智能且功能豐富的個人或可穿戴設備節省空間並降低功耗。
David Renno
Sr. Business Development Manager
David Armour
Global Director Business Development
Melissa Hu
Product Marketing Manager
Sezgi Koukourakis
Technical Marketing Content Manager
個人醫療監測技術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（如心率和血壓）或特定指標（如血糖）的正常方式是通過侵入性醫療程序（如血液檢查）。這種測試通常需要遠離家，在當地診所或醫院進行。
快進到今天，患者的情況要好得多。任何人——不僅僅是那些接受醫生治療的人——都可以從監測生命體征以及其他長期健康指標（如活動和睡眠）中受益。這是因為新一代可穿戴醫療和消費設備內置了非凡的傳感器和數據處理能力。最新類型的產品，如連續血糖監測儀（CGM）和智能戒指，可以24/7全天候報告佩戴者的狀況，它們又小又輕，用戶幾乎不知道它們，而且非常方便和易於使用，它們對任何人都很有價值。
這種新型可穿戴醫療設備的核心是先進的無線連接技術：用於連接到智能手機、平板電腦或個人電腦的低功耗®藍牙片上係統（SoC），以及用於身份驗證、配對、配置和充電的NFC（支持非接觸式支付的技術）。
電池壽命長，外形小巧
CGM和智能戒指設計中最重要的限製是相同的：空間和功率。這兩款設備都執行24/7全天候監控，並且期望電池壽命長，以限製用戶必須為它們充電的次數。這非常強調了無線SoC在活動和待機模式下對低功耗的需求。
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同時，這些設備執行一係列複雜的連接功能，以支持本地和遠程數據訪問。盡管存在尺寸和功耗限製，但他們的低功耗藍牙SoC必須為用戶的智能手機提供強大而可靠的連接，以便在本地或雲端進行數據處理和分析。此外，NFC連接還支持配件認證、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。
這對產品設計師來說是一個嚴峻的挑戰。但製造商有一個現成的解決方案：瑞薩電子的連接產品，可以節省空間，消耗的電量非常少。
高性能和低功耗，適用於CGM設計
一個典型的例子是DA1453x係列藍牙SoC，它結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量，從而節省了CGM設計的空間。
例如，藍牙5.1 DA14531采用微型2.0mm x 1.7mm封裝，尺寸僅為其他領先製造商產品的一半。最重要的是，它僅需六個外部無源元件，並使用單一晶振進行時序輸入。
DA14531的更多信息請複製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...
創紀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現較長的運行和保質期：DA14531與堿性電池、氧化銀電池和紐扣電池兼容，並包括一個內部降壓-升壓DC/DC轉換器，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是一種必須執行24/7全天候監控的小型可穿戴設備。
智能戒指設計：在一個低功耗芯片中集成多種功能
瑞薩電子的藍牙SoC（如DA14695或DA1459x）是智能戒指的低功耗和高集成度雙重優勢的突出例子。DA14695 SoC基於96MHz Arm® Cortex-M33F® CPU內核，可運行應用功能，例如處理來自智能戒指的信號，以及96MHz Cortex-M0+內核，用作傳感器節點控製器和板載低功耗藍牙v5.2無線電的可配置媒體訪問控製器。 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、用於觸覺反饋的電機驅動器和用於顯示屏的並行接口驅動器，以及強大的安全保護。然而，在深度睡眠模式下，這款高性能器件僅消耗10μA電流。 與此形成鮮明對比的是，市場上的其他藍牙SoC可能提供 CPU、協議引擎和傳感器節點控製器，但缺乏DA14695中的許多外圍設備功能，導致組件成本和PCB所需空間量顯著增加。
DA14695的更多信息請複製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備的設計人員可以使用這種類型的瑞薩連接解決方案產品來滿足其最嚴格的設計要求。
一體式充電器和數據交換組件 瑞薩電子的NFC技術也實現了類似的省電和節省空間的方法。NFC以其在非接觸式支付終端中的應用而聞名，使智能手機或智能手表能夠安全地交換數據包以授權金融交易。
在智能環中，這種數據交換功能也可用於非接觸式支付。但用於數據交換的相同PTX30W NFC標簽也支持NFC無線充電。 在這方麵，瑞薩電子再次創造了節省空間的集成奇跡：PTX30W在微型1.78mm x 1.78mm WLCSP封裝中封裝了NFC標簽、整流器、限幅器、電池充電器電路和專用內核，用於處理NFC無線充電協議。
PTX30W與瑞薩電子PTX130W配對，是一種專用的NFC充電發射器，稱為輪詢器，嵌入在智能戒指的充電盒中。該PTX130W采用直接天線連接技術（DiRAC®）可提供最大的功率傳輸和快速充電。與競爭產品相比，該技術還使PTX130W在充電盒設計中更容易實現，因為它消除了對EMC濾波器的需求，並簡化了天線匹配。該PTX130W具有卓越的射頻性能，可以使用小型天線，並允許靈活放置輪詢器和聽聽器的天線。
PTX30W的更多信息請複製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的更多信息請複製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
通過消除對額外組件的需求，並允許使用小型天線，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。
用於快速高效產品開發的瑞薩電子生態係統 gaoxingnenghewufengjichengshiruisadianzilianjiejiejuefanganchanpinzuhedekouhao，gaichanpinzuheyuruisadianzideweikongzhiqiheyingyongchuliqixiliewanmeiqihe。gaichanpinzuhehaishiyonghunenggoufangwenruisadianzitigongdewuyulunbidekaifagongjuheziyuantaojian，baokuoe² studio集成開發環境、用於固件的靈活軟件包（FSP）包、開發套件和Winning Combinations（針對特定產品設計的預先審查的兼容組件集）。
現在，可穿戴醫療設備的設計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醫療、健身和護理產品的全部產品：這是針對低功耗和空間受限但智能且功能豐富的個人或可穿戴設備設計的最佳指南。您可點擊查看該白皮書。 文章來源：瑞薩電子
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