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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)更智慧的應用功能，穿戴式裝置內建的感測元件種類將愈來愈多；有鑒于此，半導體廠已開始利用更先進的微機電系統(tǒng)(MEMS)制程與封裝技術，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)商的設計需求。
市場研究機構ForresterResearch最近一項調查顯示，36%歐洲消費者對腕帶式可穿戴傳感器設備非常感興趣。而調查機構IHSTechnology一項市場調查預測，未來6年可穿戴設備年復合成長率(CAGR)將達到18%，2019年將接近1.35億部。此外，2014CiscoVNI關于移動資料流量報告估計，2018年接入互聯(lián)網(wǎng)的可穿戴設備將達到1.77億部。各種市場指標顯示，消費者已經(jīng)準備好擁抱腕帶式可穿戴設備與物聯(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，消費者遍布全球，并且高爾夫愛好者是腕帶式可穿戴設備忠實使用者，所以高爾夫運動為預測可穿戴技術趨勢提供一個很好研究案例。如圖2所示，GPS高爾夫手表的風靡流行，證明高爾夫愛好者熱衷于可穿戴裝置。
高爾夫運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、擊球精準度和距離控制，相關環(huán)境參數(shù)包括環(huán)境溫度、風向、風速、海拔、標高及距離等。利用揮桿節(jié)奏、時間和力量參數(shù)，可改進揮桿技巧。利用微機電系統(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運動手表未來主要技術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可穿戴運動設備技術趨勢、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。
可穿戴運動設備的高密度傳感器整合趨勢要求類比半導體方案，真實捕獲和解析現(xiàn)實世界類比訊號，例如溫度、光、心率、運動及方位。此外，消費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，使消費者能透過可穿戴IoT創(chuàng)新裝置提高其比賽水準。
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