可穿戴设备分论坛成功召开，各大企业带来创新解决方案

电子发烧友网报道（文/电子发烧友网编辑部）2023年10月31日，由电子发烧友网和慕尼黑华南电子展联合主办的2023第十届中国IoT大会可穿戴设备分论坛顺利召开，大会邀请到来自楼氏电子、ADI、创芯微、芯海科技、安谋科技、炬芯科技、江波龙、思远半导体等全球知名企业和行业专家进行精彩分享。分享各自在可穿戴领域的最新技术进展以及市场动向，共同推动行业的进步。

电子发烧友网总经理张迎辉在开幕致辞中表示，在可穿戴应用领域，对于元器件芯片的要求，在功耗、功能、运算和体积控制方面，并不低于智能手机。随着可穿戴产品出现AI集成往更智能化的方向发展，产品里集成了更多的传感器，需要有更多的算法来支持丰富的应用场景。同时还要尽量地对用户的体验上保持无感而有效的交互方式。看起来很难却一点也不简单的技术，需要沉淀积累、深入研发来支持产品的创新。

电子发烧友网总经理张迎辉

 
“可穿戴设备从大众to C端的应用，一步步进入到了垂直应用中。从更多的无线连接、低功耗运算、传感器集成和更优秀的电池管理，触摸交互、语音交互和高品质音视频采集与输出，再加上信息安全、产品可靠等各种软硬件的设计挑战，也让更多的上游IP、材料、芯片技术企业，共同携手来解决行业的需求痛点，从而在技术上不断驱动市场的持续增长。”
 
楼氏电子：音频解决方案及应用
 
作为硅麦的发明者，楼氏在行业中拥有巨大的先发优势和规模优势。在本次论坛上，楼氏电子高级经理廖彬彬向我们介绍了公司在行业中的地位，以及公司的产品线。其中重点提到楼氏电子的骨传导麦克风V2S200D。

楼氏电子高级经理廖彬彬

 
一般的耳机是通过空气的振动去传播声音，同样，一般的麦克风也是通过接收空气的振动来接收声音。而骨传导耳机在近几年逐步被市场所接受，它是通过直接接触皮肤的振动去传播声音，类似的原理下，楼氏推出了V2S200D骨传导麦克风。
 
这款麦克风本质上是声音的振动传感器，通过接收人的骨头和皮肤振动来获取声音数据。这样的好处是，不需要通过空气中的声音，也就是在非常嘈杂的环境中时进行通话时，可以
避免外界声音的干扰，骨传导麦克风能够精准地接收来自佩戴者的声音。
 
据廖彬彬介绍，一些用上楼氏骨传导麦克风的耳机，能够通过算法智能识别佩戴者所在环境，根据环境来切换普通麦克风和骨传导麦克风。另外，在户外环境时，普通麦克风会受到风的影响，产生风噪，而骨传导就能够避免这种情况。
 
除此之外，楼氏电子的DSP也是一条重要的产品线，目前主力出货的产品有IA8201双核低功耗的DSP，近期还推出了IA700单核低功耗DSP和IA8202四核的高性能DSP产品。最后，楼氏电子还能够提供一站式服务资源商店，包括SDK、Demo板、算法移植工具等，对DSP能提供各种选项以及全方位的支持。
 
ADI：应用于IoT和可穿戴的特色产品
 
ADI高级应用工程师吴建攀在这次可穿戴设备分论坛上，向大家介绍了ADI具有特色的IoT和穿戴领域产品。ADI在很多人的观念中，主要的优势是模拟技术，但实际上ADI在数字处理器领域也非常强大。
 
吴建攀表示，ADI芯片主要有五大特点。一是超低功耗，因为在可穿戴或IoT领域很大一部分产品是由电池供电，因此对MCU的功耗要求非常高，同时需要产品有多种工作模式。

ADI高级应用工程师吴建攀

 
二是高性能，高性能体现在产品的所有外设性能；第三是小封装，在IoT和可穿戴领域，对芯片和PCB体积要求非常高，因此芯片封装十分关键，ADI可以提供晶圆级封装，有利于硬件设计；第四是安全和IP保护，能够有效保护用户的隐私数据；第五是高效的无线通信，比如很多产品集成了蓝牙的模块，能够提供高速率和高稳定性。
 
其中ADI MAX32660的最大特点是，采用了晶圆级封装，封装体积仅有1.6mm x1.6mm x0.35mm，但与此同时还配备了高性能的Cortex-M4F内核，主频达到96Mhz，在体积小的同时加上256 kB Flash以及96 kB SRAM，能够运行高效以及复杂的算法。
 
在蓝牙芯片方面，ADI MAX32665的特点是数字能力较强，首先包括双核Cortex-M4F，主频达到96MHz，其次在存储方面也较大，适合医用，比如ECG等对算力和存储需求较高的应用。
 
另外ADI的MCU产品线里还有针对边缘AI应用的产品MAX78000，主要是在普通MCU的基础上，集成了64个CNN加速器，有独立的Flash和RAM，专门用于运行AI算法。
 
最后ADI还为AI MCU产品提供了很多开源的Demo，这些都能够在ADI官网上找到，包括相应的开发板、AI算法等。
 
创芯微：创芯微智能穿戴电池保护解决方案
 
据对全球可穿戴市场的统计，2022年Q3全球智能手表出货量达到3926万部，同比增长30%；而同期全球TWS耳机出货量达到7690万部，同比增长7%。虽然受到宏观经济的影响，今年同比有所下滑，但整体的趋势还是在上升的。

创芯微市场经理 贺宇童

 
而在可穿戴设备这一锂电池应用最为广泛的消费电子产品上，锂电池的保护也愈发重要，创芯微市场经理贺宇童为我们分享了《创芯微智能穿戴电池保护解决方案》。从可穿戴设备的产品形态发展可以看出，现在无论是TWS、智能手表/手环，还是智能AR眼镜等，都越做越小了。
 
因此，可穿戴设备因空间紧凑性、功耗敏感性、精度安全性和成本敏感性而面临的挑战就变得愈发棘手。而解决以上挑战的IC芯片之一，就是锂电池保护芯片。创芯微提供了业界最齐全的单节&二合一保护芯片，给到了可穿戴设备产品不同的设计选择。
 
IC+MOS合封二合一保护芯片通过将控制电路和控制开关集成在同一芯片里，可以有效减少占用面积，比如创芯微的CM1112系列、CM1103/13系列等，都适用于主板集成，减少空间降低成本。而单节分立的方案采用IC+MOS分立的架构，IC不易受到MOS发热影响而导致参数变化，比如创芯微的CM1003系列等，所以更适合用于电池PACK内满足各国认证的要求。
 
针对TWS这类耳机电池容量极小的产品，对保护芯片的功耗更是极其敏感。因此创芯微也推出了CM1126C系列这样的单芯二合一且内置船运模式的电池保护IC，在不增加外围电路的同时，实现电池超长待机运输时间，工作/休眠功耗低至0.6uA/2nA，也可以做到超薄超小的DFN1*1封装。
 
芯海科技：芯海科技健康测量AFE优势与应用
 
健康测量的需求早在几十年前就已经有了，诸如家用健康设备等，包括血压计、血糖仪、血氧仪和体脂秤等。而可穿戴设备诸如智能手表、智能手环等，也开始加入对心率、血氧、心电等指标的测量，相关方案也已经成熟。但健康测量在这块的渗透率还很低，存在渗透率提升的机会。针对市场存在的机遇，芯海科技产品经理彭洪伟分享了《芯海科技健康测量AFE优势与应用》。
 
可穿戴设备的健康测量底层技术为PPG，即光电容积脉搏波描记法，通过PD光检测器提取反射光的AC型号，就能反映出血液流动的特点，可以用于心率测量、血氧测量、佩戴检测和病理检测等。

芯海科技产品经理 彭洪伟
 

然而在可穿戴设备上集成PPG测量也存在着一些设计挑战，比如弱灌注度PI对ADC高精度要求；黑色皮肤需要更大LED驱动电流基线漂移；肌电噪声、运动伪影等噪声干扰对电路抗干扰能力和算法处理能力的要求；诸多客观因素，影响测量准确性，造成误差：佩戴松紧度、温度变化等。
 
为此，芯海科技推出了CS1262/CS1262L的穿戴心率/血氧测量PPG AFE，该AFE具备高达110dB的高动态范围，加上内置4路高精ADC和2路独立的LED驱动。同时CS1262/CS1262L，支持硬件佩戴检测，减少主控干扰从而降低功耗，足以实现心率/血氧可穿戴设备对高精度和低功耗要求。
 
另一大健康测量的底层技术BIA，借助置于体表的电极系统向检测对象输入微小的交流测量电流，检测相应的电阻抗及其变化，根据不同的应用目的，获取相关的生理和病理信息，常用于测量人体成分、静息心率等指标。但可穿戴设备体积小、功耗低和成本紧张的特性，决定了BIA同样面临着极化电压、接触阻抗大和抗干扰能力要求高的挑战。
 
芯海科技的CS1253穿戴测脂BIA AFE内置24bit分辨率ADC，支持接触阻抗测量，提供了更高的测量准确度。此外，CS1253支持与ECG芯片共用电极，节省单板模拟开关，且内置校准电阻和限流电阻，实现了更高的集成度，降低了占用面积。