[问答]

智能可穿戴医疗保健设备，您必须考虑的设计要素与挑战

智能可穿戴医疗保健设备及典型架构
可穿戴医疗保健设备可定义为能够自动、智能、无创地执行特定医疗监控、支持目的的设备。“可穿戴”一词说明该设备要么直接佩戴于人体上，要么是一件类似于衣服的物品，并且具有适当的设计，支持其用作可穿戴配件。广义上讲，这要求该设备具有极小的尺寸和重量，功能自主，自备电源，易于使用，而且穿戴舒适。

智能可穿戴医疗保健设备有多种类型，如腕带、手表、眼镜和其他可穿戴类型。执行的功能有计步器、心率监测、运动记录、生物电位测量、生物阻抗测量、血氧测量等等。

智能可穿戴医疗保健设备是传统医疗设备的延伸。通常的医院用医疗设备体型巨大、结构复杂且功耗很高，旨在用于高精度临床应用。随着传感器和半导体技术的发展，器件尺寸和功耗比原来小得多，使得可穿戴设备变为现实。医院临床使用的许多技术已从医院走向家庭，或者变为各种可穿戴设备。智能可穿戴医疗保健设备通常是无创式生命体征监护设备，易于使用和穿戴。为了提升用户体验，重量越轻、功耗越低越好。另外还要提供与其他消费电子设备的连接能力。

设计考虑和主要挑战

尺寸非常重要。大部分可穿戴设备都很轻，而且尺寸越来越小
- 更小的封装
- 采用先进封装技术以提高集成度
- 外部元件越少越好
超低功耗
- 功耗对于用户体验至关重要，越低越好
- 由于系统尺寸原因，电池大小有限
- 低静态电流芯片有利于实现低功耗，延长待机时间
- 可穿戴设备通常需要低功耗MCU
- 可穿戴设备需要低功耗连接技术
人体工程学设计
- 易于使用
- 防止误操作的设计
- 高度可靠、高灵敏度的传感器设计
高可靠性
- 适应各种环境
- 良好的机械设计，防止设备受损
- 有时候设备需要防水
传感器技术
- 多传感器融合
- 选择具有良好生物兼容性的传感器材料
- 低功耗下具有高灵敏度
连接技术
- 需要低功耗蓝牙、WIFI连接以访问其他智能设备
- 数据同步和应用程序自动升级

ADI的整体解决方案
ADI提供大量的高集成度AFE、运动传感器、低功耗MCU和电源管理解决方案，使可穿戴设备的产品质量和可靠性达到最佳程度。此外，ADI还提供评估板、仿真工具和应用专业技术，为客户的设计和开发工作提供支持。

主信号链

图1. 系统框图

注：上述信号链代表智能可穿戴医疗保健设备系统。在具体设计中，模块的技术要求可能不同，但下表列出的产品代表了满足部分要求的ADI解决方案。

微处理器	ADuCM350/ADuCM360
ECG AFE	AD8232/ADAS1000
光学AFE	ADPD142
运动传感器	ADXL345/ADXL362
电容传感器	AD7147
模数转换器	AD7091R/AD7124-4/AD7915
无线	ADF7020/ADF7024/ADF7241
音频	SSM2518