電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/電子發(fā)燒友網(wǎng)編輯部）2023年10月31日，由電子發(fā)燒友網(wǎng)和慕尼黑華南電子展聯(lián)合主辦的2023第十屆中國(guó)IoT大會(huì)可穿戴設(shè)備分論壇順利召開，大會(huì)邀請(qǐng)到來自樓氏電子、ADI、創(chuàng)芯微、芯海科技、安謀科技、炬芯科技、江波龍、思遠(yuǎn)半導(dǎo)體等全球知名企業(yè)和行業(yè)專家進(jìn)行精彩分享。分享各自在可穿戴領(lǐng)域的最新技術(shù)進(jìn)展以及市場(chǎng)動(dòng)向，共同推動(dòng)行業(yè)的進(jìn)步。

電子發(fā)燒友網(wǎng)總經(jīng)理張迎輝在開幕致辭中表示，在可穿戴應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)于元器件芯片的要求，在功耗、功能、運(yùn)算和體積控制方面，并不低于智能手機(jī)。隨著可穿戴產(chǎn)品出現(xiàn)AI集成往更智能化的方向發(fā)展，產(chǎn)品里集成了更多的傳感器，需要有更多的算法來支持豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。同時(shí)還要盡量地對(duì)用戶的體驗(yàn)上保持無感而有效的交互方式。看起來很難卻一點(diǎn)也不簡(jiǎn)單的技術(shù)，需要沉淀積累、深入研發(fā)來支持產(chǎn)品的創(chuàng)新。

電子發(fā)燒友網(wǎng)總經(jīng)理張迎輝

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“可穿戴設(shè)備從大眾to C端的應(yīng)用，一步步進(jìn)入到了垂直應(yīng)用中。從更多的無線連接、低功耗運(yùn)算、傳感器集成和更優(yōu)秀的電池管理，觸摸交互、語音交互和高品質(zhì)音視頻采集與輸出，再加上信息安全、產(chǎn)品可靠等各種軟硬件的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，也讓更多的上游IP、材料、芯片技術(shù)企業(yè)，共同攜手來解決行業(yè)的需求痛點(diǎn)，從而在技術(shù)上不斷驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)的持續(xù)增長(zhǎng)。”
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樓氏電子：音頻解決方案及應(yīng)用
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作為硅麥的發(fā)明者，樓氏在行業(yè)中擁有巨大的先發(fā)優(yōu)勢(shì)和規(guī)模優(yōu)勢(shì)。在本次論壇上，樓氏電子高級(jí)經(jīng)理廖彬彬向我們介紹了公司在行業(yè)中的地位，以及公司的產(chǎn)品線。其中重點(diǎn)提到樓氏電子的骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)V2S200D。

樓氏電子高級(jí)經(jīng)理廖彬彬

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一般的耳機(jī)是通過空氣的振動(dòng)去傳播聲音，同樣，一般的麥克風(fēng)也是通過接收空氣的振動(dòng)來接收聲音。而骨傳導(dǎo)耳機(jī)在近幾年逐步被市場(chǎng)所接受，它是通過直接接觸皮膚的振動(dòng)去傳播聲音，類似的原理下，樓氏推出了V2S200D骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)。
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這款麥克風(fēng)本質(zhì)上是聲音的振動(dòng)傳感器，通過接收人的骨頭和皮膚振動(dòng)來獲取聲音數(shù)據(jù)。這樣的好處是，不需要通過空氣中的聲音，也就是在非常嘈雜的環(huán)境中時(shí)進(jìn)行通話時(shí)，可以
避免外界聲音的干擾，骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)能夠精準(zhǔn)地接收來自佩戴者的聲音。
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據(jù)廖彬彬介紹，一些用上樓氏骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)的耳機(jī)，能夠通過算法智能識(shí)別佩戴者所在環(huán)境，根據(jù)環(huán)境來切換普通麥克風(fēng)和骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)。另外，在戶外環(huán)境時(shí)，普通麥克風(fēng)會(huì)受到風(fēng)的影響，產(chǎn)生風(fēng)噪，而骨傳導(dǎo)就能夠避免這種情況。
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除此之外，樓氏電子的DSP也是一條重要的產(chǎn)品線，目前主力出貨的產(chǎn)品有IA8201雙核低功耗的DSP，近期還推出了IA700單核低功耗DSP和IA8202四核的高性能DSP產(chǎn)品。最后，樓氏電子還能夠提供一站式服務(wù)資源商店，包括SDK、Demo板、算法移植工具等，對(duì)DSP能提供各種選項(xiàng)以及全方位的支持。
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ADI：應(yīng)用于IoT和可穿戴的特色產(chǎn)品
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ADI高級(jí)應(yīng)用工程師吳建攀在這次可穿戴設(shè)備分論壇上，向大家介紹了ADI具有特色的IoT和穿戴領(lǐng)域產(chǎn)品。ADI在很多人的觀念中，主要的優(yōu)勢(shì)是模擬技術(shù)，但實(shí)際上ADI在數(shù)字處理器領(lǐng)域也非常強(qiáng)大。
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吳建攀表示，ADI芯片主要有五大特點(diǎn)。一是超低功耗，因?yàn)樵诳纱┐骰騃oT領(lǐng)域很大一部分產(chǎn)品是由電池供電，因此對(duì)MCU的功耗要求非常高，同時(shí)需要產(chǎn)品有多種工作模式。

ADI高級(jí)應(yīng)用工程師吳建攀

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二是高性能，高性能體現(xiàn)在產(chǎn)品的所有外設(shè)性能；第三是小封裝，在IoT和可穿戴領(lǐng)域，對(duì)芯片和PCB體積要求非常高，因此芯片封裝十分關(guān)鍵，ADI可以提供晶圓級(jí)封裝，有利于硬件設(shè)計(jì)；第四是安全和IP保護(hù)，能夠有效保護(hù)用戶的隱私數(shù)據(jù)；第五是高效的無線通信，比如很多產(chǎn)品集成了藍(lán)牙的模塊，能夠提供高速率和高穩(wěn)定性。
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其中ADI MAX32660的最大特點(diǎn)是，采用了晶圓級(jí)封裝，封裝體積僅有1.6mm x1.6mm x0.35mm，但與此同時(shí)還配備了高性能的Cortex-M4F內(nèi)核，主頻達(dá)到96Mhz，在體積小的同時(shí)加上256 kB Flash以及96 kB SRAM，能夠運(yùn)行高效以及復(fù)雜的算法。
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在藍(lán)牙芯片方面，ADI MAX32665的特點(diǎn)是數(shù)字能力較強(qiáng)，首先包括雙核Cortex-M4F，主頻達(dá)到96MHz，其次在存儲(chǔ)方面也較大，適合醫(yī)用，比如ECG等對(duì)算力和存儲(chǔ)需求較高的應(yīng)用。
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另外ADI的MCU產(chǎn)品線里還有針對(duì)邊緣AI應(yīng)用的產(chǎn)品MAX78000，主要是在普通MCU的基礎(chǔ)上，集成了64個(gè)CNN加速器，有獨(dú)立的Flash和RAM，專門用于運(yùn)行AI算法。
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最后ADI還為AI MCU產(chǎn)品提供了很多開源的Demo，這些都能夠在ADI官網(wǎng)上找到，包括相應(yīng)的開發(fā)板、AI算法等。
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創(chuàng)芯微：創(chuàng)芯微智能穿戴電池保護(hù)解決方案
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據(jù)對(duì)全球可穿戴市場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)，2022年Q3全球智能手表出貨量達(dá)到3926萬部，同比增長(zhǎng)30%；而同期全球TWS耳機(jī)出貨量達(dá)到7690萬部，同比增長(zhǎng)7%。雖然受到宏觀經(jīng)濟(jì)的影響，今年同比有所下滑，但整體的趨勢(shì)還是在上升的。

創(chuàng)芯微市場(chǎng)經(jīng)理 賀宇童

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而在可穿戴設(shè)備這一鋰電池應(yīng)用最為廣泛的消費(fèi)電子產(chǎn)品上，鋰電池的保護(hù)也愈發(fā)重要，創(chuàng)芯微市場(chǎng)經(jīng)理賀宇童為我們分享了《創(chuàng)芯微智能穿戴電池保護(hù)解決方案》。從可穿戴設(shè)備的產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展可以看出，現(xiàn)在無論是TWS、智能手表/手環(huán)，還是智能AR眼鏡等，都越做越小了。
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因此，可穿戴設(shè)備因空間緊湊性、功耗敏感性、精度安全性和成本敏感性而面臨的挑戰(zhàn)就變得愈發(fā)棘手。而解決以上挑戰(zhàn)的IC芯片之一，就是鋰電池保護(hù)芯片。創(chuàng)芯微提供了業(yè)界最齊全的單節(jié)&二合一保護(hù)芯片，給到了可穿戴設(shè)備產(chǎn)品不同的設(shè)計(jì)選擇。
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IC+MOS合封二合一保護(hù)芯片通過將控制電路和控制開關(guān)集成在同一芯片里，可以有效減少占用面積，比如創(chuàng)芯微的CM1112系列、CM1103/13系列等，都適用于主板集成，減少空間降低成本。而單節(jié)分立的方案采用IC+MOS分立的架構(gòu)，IC不易受到MOS發(fā)熱影響而導(dǎo)致參數(shù)變化，比如創(chuàng)芯微的CM1003系列等，所以更適合用于電池PACK內(nèi)滿足各國(guó)認(rèn)證的要求。
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針對(duì)TWS這類耳機(jī)電池容量極小的產(chǎn)品，對(duì)保護(hù)芯片的功耗更是極其敏感。因此創(chuàng)芯微也推出了CM1126C系列這樣的單芯二合一且內(nèi)置船運(yùn)模式的電池保護(hù)IC，在不增加外圍電路的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)電池超長(zhǎng)待機(jī)運(yùn)輸時(shí)間，工作/休眠功耗低至0.6uA/2nA，也可以做到超薄超小的DFN1*1封裝。
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芯海科技：芯海科技健康測(cè)量AFE優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用
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健康測(cè)量的需求早在幾十年前就已經(jīng)有了，諸如家用健康設(shè)備等，包括血壓計(jì)、血糖儀、血氧儀和體脂秤等。而可穿戴設(shè)備諸如智能手表、智能手環(huán)等，也開始加入對(duì)心率、血氧、心電等指標(biāo)的測(cè)量，相關(guān)方案也已經(jīng)成熟。但健康測(cè)量在這塊的滲透率還很低，存在滲透率提升的機(jī)會(huì)。針對(duì)市場(chǎng)存在的機(jī)遇，芯海科技產(chǎn)品經(jīng)理彭洪偉分享了《芯海科技健康測(cè)量AFE優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用》。
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可穿戴設(shè)備的健康測(cè)量底層技術(shù)為PPG，即光電容積脈搏波描記法，通過PD光檢測(cè)器提取反射光的AC型號(hào)，就能反映出血液流動(dòng)的特點(diǎn)，可以用于心率測(cè)量、血氧測(cè)量、佩戴檢測(cè)和病理檢測(cè)等。

芯海科技產(chǎn)品經(jīng)理 彭洪偉
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然而在可穿戴設(shè)備上集成PPG測(cè)量也存在著一些設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，比如弱灌注度PI對(duì)ADC高精度要求；黑色皮膚需要更大LED驅(qū)動(dòng)電流基線漂移；肌電噪聲、運(yùn)動(dòng)偽影等噪聲干擾對(duì)電路抗干擾能力和算法處理能力的要求；諸多客觀因素，影響測(cè)量準(zhǔn)確性，造成誤差：佩戴松緊度、溫度變化等。
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為此，芯海科技推出了CS1262/CS1262L的穿戴心率/血氧測(cè)量PPG AFE，該AFE具備高達(dá)110dB的高動(dòng)態(tài)范圍，加上內(nèi)置4路高精ADC和2路獨(dú)立的LED驅(qū)動(dòng)。同時(shí)CS1262/CS1262L，支持硬件佩戴檢測(cè)，減少主控干擾從而降低功耗，足以實(shí)現(xiàn)心率/血氧可穿戴設(shè)備對(duì)高精度和低功耗要求。
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另一大健康測(cè)量的底層技術(shù)BIA，借助置于體表的電極系統(tǒng)向檢測(cè)對(duì)象輸入微小的交流測(cè)量電流，檢測(cè)相應(yīng)的電阻抗及其變化，根據(jù)不同的應(yīng)用目的，獲取相關(guān)的生理和病理信息，常用于測(cè)量人體成分、靜息心率等指標(biāo)。但可穿戴設(shè)備體積小、功耗低和成本緊張的特性，決定了BIA同樣面臨著極化電壓、接觸阻抗大和抗干擾能力要求高的挑戰(zhàn)。
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芯海科技的CS1253穿戴測(cè)脂BIA AFE內(nèi)置24bit分辨率ADC，支持接觸阻抗測(cè)量，提供了更高的測(cè)量準(zhǔn)確度。此外，CS1253支持與ECG芯片共用電極，節(jié)省單板模擬開關(guān)，且內(nèi)置校準(zhǔn)電阻和限流電阻，實(shí)現(xiàn)了更高的集成度，降低了占用面積。
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