隨著云服務、智能器件、網(wǎng)絡等技術的進步，無論誰都可以在短時間內(nèi)并且廉價實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的時代已經(jīng)到來。所有產(chǎn)業(yè)都在創(chuàng)新、速度、全球化以及智能等方面慢慢開始著變革，這次變革被稱為第4次產(chǎn)業(yè)革命，這其中會創(chuàng)出各種先端技術，其中就包括可穿戴設備和智能醫(yī)療電子。

　　當前的智能醫(yī)療市場還處于不完善不成熟的發(fā)展階段，雖然各個廠家都推出了自己的方案，但是市場一直處于外熱內(nèi)冷的階段，并沒有一個系統(tǒng)且有效的應用產(chǎn)品震撼市場。真正的原因除了成本之外，最主要的還在“智能”和“醫(yī)療”這兩個關鍵字上。所謂的“智能”就是指能否像機器人那樣，無論遙控、聲控還是手勢控制，只要發(fā)出命令就可以聽從指揮；“醫(yī)療”所指是能否像醫(yī)院那樣具備精確測量并可以正確診斷病情。當然這是大家所關心的，也是智能可穿戴醫(yī)療市場的終極目標。鑒于此，電子發(fā)燒友網(wǎng)《智能醫(yī)療特刊》誠邀新日本無線電子元器件事業(yè)部第一產(chǎn)品企劃部廣告企劃課張挺先生探討可穿戴醫(yī)療領域相關問題。

　　新日本無線廣告企劃課的張挺先生表示，傳感器是任何可穿戴設備的最初必要環(huán)節(jié)，它的測量精確度直接關系到后面數(shù)據(jù)的處理和輸出的準確性，同時會根據(jù)不同使用條件、用途和環(huán)境而需求大相徑庭。

　　新日本無線廣告企劃課的張挺先生指出，新日本無線在醫(yī)療電子領域主要以接觸入口端（傳感器）為主展開布局，推出了各種樣式組合的反射式光電傳感器，讓測量更準確，應用更廣泛、成品研發(fā)更簡單，為配合可穿戴設備應用的目的，還從音頻發(fā)聲部件、無線連接射頻器件等方面推出了小型、低功耗的相應產(chǎn)品和解決方案，這3塊是主推的針對智能可穿戴設備的主力產(chǎn)品。

　　重拳出擊 推出可穿戴設備主打產(chǎn)品

　　可穿戴式設備、便攜式醫(yī)療設備市場確實發(fā)展很快，為現(xiàn)有產(chǎn)品群的重新設計開發(fā)再創(chuàng)造了一次大展宏圖的機會。對此張挺先生表示，現(xiàn)有產(chǎn)品群的重新設計開發(fā)并不是說重新利用現(xiàn)有產(chǎn)品，而是在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎上，不僅要再次縮小尺寸，而且也要大幅度的降低功耗，除此基本設計之外，新功能的開發(fā)也是必不可少的。同時表示，在新功能的開發(fā)上，除了不同種類產(chǎn)品之間的結合之外，新用途的開發(fā)也是新日本無線今后產(chǎn)品的目標。

　　在談到具體的產(chǎn)品上，張挺先生談道，目前主要推反射式光電傳感器，此產(chǎn)品是針對可穿戴設備特別開發(fā)的主打產(chǎn)品，以反射式測量方式來改變現(xiàn)今的指夾式測量方式。反射式光電傳感器是內(nèi)置有發(fā)光LED和受光二極管或晶體管的一體化封裝小型產(chǎn)品。

　　用于生命體征檢測的反射式光電傳感器，主要特點就是利用反射光進行測量，比以往的指夾式測量方式在測量部位上應用更加廣泛，凡是可以測量到血壓的任何部位都可以采用此產(chǎn)品測量。張挺先生表示，反射式光電傳感器不會像指夾式那樣有任何壓迫感，只需器件接觸體表就可以輕松測量了。

　　與此同時，配合各種應用用途，新日本無線主要推出了3種光的組合，紅光和紅外線更適合測量血氧，綠光更適合測量血壓，指定發(fā)光波長的最大偏差只有10nm，具有高S/N比的特性，精確度會很高，并且受光部件也配有高靈敏度的光電二極管或光電晶體管，只接收指定波長的光。

　　除了封裝小型之外，張挺先生指出，還有適合量產(chǎn)的可回流焊的特點，生產(chǎn)過程不會給精度造成任何影響，由于是用于身體近接觸應用，在用材上采用的都是環(huán)保材質(zhì)，并且采用的LED的光線頻率也是偏低范圍，所以對皮膚不會有任何副作用影響，光電傳感器的一般功耗在10～230uW，所以在穿戴測量時，不會感到任何發(fā)熱現(xiàn)象。

　　為了便于傳感器的其他應用，還備有照度傳感器產(chǎn)品，只用于感光用途，對于需要自定義發(fā)光波長和感光位置的用戶，可以自行設計配置自己所需的發(fā)光LED。這樣，傳感器的應用會更加廣泛，設計會更加自由。

　　除此之外，在可穿戴應用上，新日本無線也推出了小型、低功耗的蜂鳴器驅(qū)動器和射頻前端模塊，為可穿戴設備的發(fā)聲功能和無線通信功能提供簡單優(yōu)質(zhì)的解決方案。

　　新日本無線產(chǎn)品的總體主要特點就是測量準確、設計方便、性能卓越、品質(zhì)保障。

　　攻克難關 剖析產(chǎn)品設計層層挑戰(zhàn)

　　脈搏是血液隨心臟收縮而擠壓流入動脈血管造成動脈血管壓力變大管徑擴張，而反射式光電傳感器就是利用血液對可見光到紅外線范圍區(qū)域的光吸收特性（隨著血液中血紅蛋白量的變化，皮膚光學參數(shù)的變化），當血液量增減時，通過檢測反射光的變化量從而知道動脈血管管徑擴張變化的一種檢測方法。

　　張挺先生指出，脈搏血氧儀是通過測量血液中含氧血紅蛋白的比例（血氧飽和度）來判斷隱患疾病或疾病的惡化程度。當血液遇到紅光時，呈紅色的含氧血紅蛋白（HbO2）對紅光吸收率較低，紅光會大部分反射和透射過去；而呈黑色的去氧血紅蛋白（Hb）對紅光吸收率較高，反射和透射的光就會相對少。而紅外線對含氧和去氧血紅蛋白的吸收率一樣，反射量就都一樣。比較受光元件收到的這兩種反射光的大小就可以知道HbO2和Hb的比例，也就是血氧飽和度。

　　在此其中，主要的難點技術是LED和受光元件的配置以及LED和受光元件之間隔板的設計以及封裝技術。張挺先生表示，根據(jù)LED發(fā)光的強弱和配置距離以及隔板高度的最佳組合設計，能夠獲得較高S/N的血管反射信號，采用了LED的對稱配置，并讓受光元件位于LED之間，此構造下，即使檢測部位偏轉(zhuǎn)不定，也不會影響對檢測信號的精度計算。

　　精準布局 瞄準中國醫(yī)療電子市場

　　當前中國醫(yī)療電子市場還處于初級發(fā)展階段，還有很多很多的發(fā)展空間。張挺先生指出，中國病情診斷和治療還比較依賴于醫(yī)院，而醫(yī)院的服務質(zhì)量和設備人手不足，造成慢性疾病患者或輕微癥狀患者不能夠得到長期有效的診斷和對癥治療，似乎無論病癥輕重，都按重癥治療方法來處置。人們平時對身體健康的持續(xù)觀測也缺乏認識，普遍都是有病才投醫(yī)，造成輕患不能及時發(fā)現(xiàn)，醫(yī)療電子在中國家庭的普及還有很長一段路程，從對身體健康觀測的認識到家用醫(yī)療設備的購置，便攜式醫(yī)療設備的價格普及和精確度等同于醫(yī)院設備以及操作性的老幼皆知都是必不可少的。

　　最后，張挺先生強調(diào)，新日本無線進入中國市場主要持有兩種策略方針：一是從產(chǎn)品的性能上；二是從產(chǎn)品的質(zhì)量上。簡單說產(chǎn)品性能，其實包括各方面的改進：其一，產(chǎn)品的功能要全，能滿足各種用戶要求，并且追求新穎，為客戶提供意想不到的解決方案；其二，產(chǎn)品的精度要高，保證測量數(shù)據(jù)的準確性，誤差降到最低。同時，在產(chǎn)品的質(zhì)量上要顧及各種使用環(huán)境，針對惡劣或不穩(wěn)定環(huán)境，產(chǎn)品的性能指標要保證穩(wěn)定不變；并且除了耐用的品質(zhì)保障之外，還精選用材，對環(huán)境和人體不產(chǎn)生任何危害。

　　展望未來 物聯(lián)網(wǎng)技術十大發(fā)展趨勢

　　今后，為實現(xiàn)全球物聯(lián)網(wǎng)構造的形成，張挺先生指出，有十種技術、產(chǎn)品或服務是必須的：一是智能器件，作為M2M和M2P的架橋被期待利用；二是公共云，通過使用SaaS/PaaS/IaaS，更容易在全球規(guī)模展開系統(tǒng)構筑；三是面向IoT的PoC云服務；四是極小極薄的傳感器；五是無線傳感網(wǎng)絡，希望低功耗且多點連接；六是近距離無線通信；七是普適計算模塊，指IoT/M2M設備、裝置、終端嵌入的3G/LTE通信模塊；八是面向IoT的SoC的開發(fā)；九是單板機的開發(fā)，既小型又廉價，可利用各種開發(fā)語言，用GUI或瀏覽器運行，具有GPIO等高性能多功能的計算機；十是利用自然環(huán)境發(fā)電解決對IoT的電源供給問題，實現(xiàn)長期持續(xù)且無需維護的理想新能源。
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