生物感测器为穿戴式装置新增ECG测量功能

芯科科技(Silicon Labs)推出一系列光学生物辨识感测器，为各种穿戴式健身和健康产品提供先进的心率监测(HRM)搭配心电图(ECG)功能。新型Si117x感测器模组具备超低功耗、高灵敏度和卓越的整合度，非常适合需要长电池寿命和强化型HRM精度的智慧手錶、腕式、贴片型装置或其他穿戴式装置。

为了简化开发并缩短上市时程，Silicon Labs提供了完整的终端到终端感测解决方案，整合了Si117x感测器模组、HRM演算法、用于Bluetooth连接的Wireless Gecko SoC，以及包含範例程式码、示範专案且易用的腕式开发套件。

全天候心率监测满足健康和健身穿戴式装置的关键需求。透过全天追踪心率，终端使用者和医疗保健业者将可分析生理模式，在问题形成之前检测出健康状况并考量如何调整生活方式。为满足市场对功率效率的需求，Si117x感测器在执行连续HRM时消耗不到50μA电流(感测器和LED合计)。内建的缓衝区和加速度计同步功能可节省更多系统级功耗。藉由感测器领先群伦的功率效率，开发人员能在穿戴式设计中使用更小的电池，并且不会在连续监测过程中显着影响装置的电池寿命。

Si117x感测器提供强化型HRM精度，可提供更佳最终用户体验。这些感测器提供快速的取样速度、高讯噪比(SNR>100dB)以及消除环境杂讯和错误资料的能力，儘管面对不同生理特徵、肤色和具有纹身等挑战，依旧可产生高品质的讯号，并更容易追踪心率。更準确的HR波形视图使生物测量能够超越传统的HRM，包括心率变异(HRV)、压力分析和血管脉动流量。

透过将ECG测量与光学HR测量相结合，Si117x感测器可让开发人员为穿戴式装置创新潜在生物识别技术。ECG波形是心臟状态测量的黄金标準，Si117x感测器以经济高效的方式将此功能带入腕式穿戴式装置。Si117x感测器允许开发人员将生物测量学与光学光电血管容积图(PPG)透过在同一台装置上同时进行测量而结合，以取得更有价值的生理参数。

Si117x模组的高整合度简化了穿戴式设计，使同步多个感测器测量变为简易，同时不会显着增加系统成本或电路板面积。每个模组最多支援4个不同的LED(全部可同时驱动)，其4个LED驱动器可独立编程(从1.7mA到310mA)。其他内建功能包括光电感测器、动态範围>100dB的24位元ADC、I2C和SPI数位介面、可编程事件中断引擎、同步引擎、主机通讯处理器以及2个外部光电二极体输入。

Si117x感测器支援Silicon Labs专有的运动补偿HRM演算法，该演算法针对腕式感测进行了优化，并可在EFM32 Gecko MCU和支援蓝牙低功耗的EFR32 Wireless Gecko SoC上运行。此种整合功能可实现系统级功耗和性能优化，并缩短开发人员为其穿戴式设计增加HRM功能的时间。

Si117x感测器样品和模组量产已就绪，支援3.7mm × 7mm 28接脚LGA封装。Silicon Labs并提供Si118x光学生物识别感测器晶片，其整合光电二极体，採用透明的3mm × 3mm QFN封装。为简化开发和性能评估，Silicon Labs并提供多种腕式ECG和PPG开发套件，支援Bluetooth的HRM评估手錶，以及基于Android的Triple Heart应用程式。