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- 穿戴裝置傳感器邁向高整合
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2015/9/10
為實現(xiàn)更智慧的應(yīng)用功能，穿戴式裝置內(nèi)建的感測元件種類將愈來愈多；有鑒于此，半導(dǎo)體廠已開始利用更先進(jìn)的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)制程與封裝技術(shù)，打造多功能、高整合、小尺寸且低功耗的傳感器方案，滿足裝置開發(fā)商的設(shè)計需求。
市場研究機(jī)構(gòu)ForresterResearch最近一項調(diào)查顯示，36%歐洲消費(fèi)者對腕帶式可穿戴傳感器設(shè)備非常感興趣。而調(diào)查機(jī)構(gòu)IHSTechnology一項市場調(diào)查預(yù)測，未來6年可穿戴設(shè)備年復(fù)合成長率(CAGR)將達(dá)到18%，2019年將接近1.35億部。此外，2014CiscoVNI關(guān)于移動資料流量報告估計，2018年接入互聯(lián)網(wǎng)的可穿戴設(shè)備將達(dá)到1.77億部。各種市場指標(biāo)顯示，消費(fèi)者已經(jīng)準(zhǔn)備好擁抱腕帶式可穿戴設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)(IoT)融合。
全球有八千萬高爾夫球(Golf)愛好者，由于市場潛力巨大，消費(fèi)者遍布全球，并且高爾夫愛好者是腕帶式可穿戴設(shè)備忠實使用者，所以高爾夫運(yùn)動為預(yù)測可穿戴技術(shù)趨勢提供一個很好研究案例。如圖2所示，GPS高爾夫手表的風(fēng)靡流行，證明高爾夫愛好者熱衷于可穿戴裝置。
高爾夫運(yùn)動要求分析很多感測輸入，使得類比傳感器整合成為GPS高爾夫手表的一項重要趨勢。傳感器可為高爾夫球員提供環(huán)境條件和揮桿資訊，有助于獲得更高得分。環(huán)境條件影響球的飛行、擊球精準(zhǔn)度和距離控制，相關(guān)環(huán)境參數(shù)包括環(huán)境溫度、風(fēng)向、風(fēng)速、海拔、標(biāo)高及距離等。利用揮桿節(jié)奏、時間和力量參數(shù)，可改進(jìn)揮桿技巧。利用微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)慣性傳感器，通過處理多自由度，可以獲得揮桿參數(shù)。此外，傳感器對于監(jiān)測高爾夫球員的身體狀況非常有用。
玩一局十八洞高爾夫相當(dāng)于跑3.5英里，消耗2,000卡路里，對于狂熱步行者而言，力量和耐力是得高分要點。所以關(guān)于身體在自然條件和生理條件下的感官資訊是重要的可穿戴特性，重要的生理參數(shù)是心率、體溫以及身體含水量�；谑褂梅瓷涫焦鈧鞲衅鞴怆娙莘e脈搏波法，連續(xù)監(jiān)測心率，能夠提醒高爾夫球員疲勞狀態(tài)或用力過大。
GPS運(yùn)動手表未來主要技術(shù)趨勢為生理傳感器陣列整合、環(huán)境傳感器陣列整合、電源管理整合，以及云端連接整合。表1中匯總IoT可穿戴運(yùn)動設(shè)備技術(shù)趨勢、產(chǎn)品特性及使用
者利益。值得注意的是傳感器高密度整合趨勢。
可穿戴運(yùn)動設(shè)備的高密度傳感器整合趨勢要求類比半導(dǎo)體方案，真實捕獲和解析現(xiàn)實世界類比訊號，例如溫度、光、心率、運(yùn)動及方位。此外，消費(fèi)者希望電池能夠保證最長工作時間。GPS高爾夫手表必須工作在極低功耗下，并帶有高精度電池管理，確保在運(yùn)動模式下可工作10小時以上，在手表模式下可工作30周以上。
隨著可穿戴設(shè)備更加緊湊、重量越來越輕及越來越舒適，將需要電源高效率和高度整合類比半導(dǎo)體方案，盡可能占用最小的面積。目前晶片商正解決下一代類比整合要求，使消費(fèi)者能透過可穿戴IoT創(chuàng)新裝置提高其比賽水準(zhǔn)。
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