ADI

戴一顶帽子,通过意念就可以开灯关灯;
买一个机器人,就可以陪你聊天学习打游戏;
装一个摄像头,就能在驾驶疲劳时及时得到提醒
……
这些充满科幻感的画面通过波士顿的诸多人工智能企业正在变成现实。依靠哈佛和MIT 等诸多世界先进科研机构的资源,波士顿已经成为人工智能等前沿科技商业化落地的试验场。

近日,清华—青腾未来科技学堂的首期学员们来到波士顿,参访了ADI 亚德诺半导体等公司。在 ADI 时,青藤未来科技学堂的学员们与 ADI 的管理和研究人员进行了深入交流,共同探讨人工智能商业化应用的现状和发展方向。

青腾未来科技学堂

在由清华经管学院和腾讯联合办学的清华—青腾未来科技学堂中,也有不少AI创业者,譬如商汤科技联合创始人杨帆、汇医慧影创始人柴象飞等,该学堂致力于为下一个独角兽注入创新 DNA,以人工智能、生命科学等前沿科技为主要聚焦方向。

ADI 亚德诺半导体技术有限公司是一家专营半导体传感器和信号处理 IC 的供应商, 主要产品包括系统及 IC 和通用标准线性 IC,此外也生产采用组装产品技术生产的器件产品。目前,ADI 设计和制造基地遍布全球,员工超过 1.5 万人,分布在超过 20 多个国家,产品超过 4.5万。

ADI 新兴业务部门副总裁 Patrick O'Doherty 与学员交流

受益于新兴市场计算机技术和人工智能技术的发展,ADI 基于“超越一切可能”的创新愿景以及“多元化”的核心战略,业务已从原来的硅元器件延伸到无线连接、安保、可穿戴式设备等领域。并承诺实现“从传感器到云端”中每个环节的技术创新。ADI 还将通过整合必要的软件、算法、甚至数据分析服务,包括通过与客户和生态链合作伙伴的融合合作,聚焦汽车无人驾驶、能源、5G 通信基础设施及客户端上物联网、工业自动化五个未来应用热点领域。

目前,ADI 已成为相关技术领域最持久高速增长的企业之一,这其中的秘诀就是其对研发的高投入和对技术合作的重视。

据ADI新兴业务部门副总裁 Patrick O'Doherty 介绍,ADI 每年的科研经费高达 10 亿美元,约占营收的 19%,主要用于公司未来 3 到 5 年科研成果的发展,这一研发投入在行业中无人能及。同时,ADI也会与优秀的初创企业合作,提供资金和技术支持。此外,ADI 还会对内部工程师的想法进行投资,一方面促进更多产品的研发,更重要的是“鼓励员工具备企业家精神,承担更多风险,从而更好地决策”。

本文转自:探讨人工智能的未来,清华-青腾未来科技学堂首期班走进 ADI

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作者:Noel McNamara、Martina Mincica、Dominic Sloan和David Hanlon

简介

多年来,“更上一层楼”一直隐含在ADI公司战略中,但最近,由于专注于提供更多解决方案,这一战略已变得明确。追根溯源,曾经我们仅提供分立器件和数据手册。我们的新理念是参与并理解我们要为客户解决的问题的全部。作为该理念的一部分,ADI公司的测量工程已超越传统的仅测试IC的方法,转而测试解决方案,包括软件、封装中的信号链系统、微型模块和其他元件。这种方法将确保我们开发的解决方案能为客户创造重大价值。

在ADI公司内部,测量工程团队有时被视为开发硬件和软件以推出产品的人员。然而,由测试和评估工程组成的测量部门是ADI公司当前最具挑战性的工程专业之一。测量工程师是支撑公司与客户关系的基础人员。他们是您在查看保证最大和最小器件规格、典型性能、最大额定值和稳健性时所信任的人。随着设计性能不断提高,我们依赖测量工程师的经验来跟上性能各方面(速度、噪声、功耗或新集成特性)改进的步伐。

测量专业由测试和评估工程组成,面对的挑战包括突破性性能、按时交付和不断提高的质量要求。不久之前,我们处理的是10位或12位精度的简单单功能IC(转换器)。如今,20位SAR转换器、20位DAC转换器和32位∑-Δ转换器展示了过去数年来,随着IC技术的发展,测量挑战如何改变。为了阐明改变的程度,我们将考察低功耗∑-Δ产品的演变,以帮助说明所实现的信号链集成的完整性,并突出强调这给我们测量能力带来的需求和进步。

我们现在希望让SiP(系统化封装)、微型模块和模块更上一层楼,客户将再次向我们提出新的测量挑战,这些挑战将迫使我们改进测量方法并开发新颖的测试和测量解决方案。SiP利用复杂的核心技术,将无源和有源器件集成在一起(有时还集成中央处理单元以执行配置和控制),从而达到前所未有的系统集成水平。这种集成度引入了越来越多的功能、嵌入式特性组合、高级封装、内部节点访问问题、嵌入式软件、系统级校准等等。这些解决方案简化了复杂转换器产品的使用体验,其复杂性问题以及设计和测量障碍在ADI公司内部得到处理和解决。

过去和现在

最新测试和测量挑战的一个典型例子就是我们低功耗∑-Δ系列产品的进步。为了展示所取得的进步,图1突出说明了这样一个事实:我们系统化芯片的水平现在已经远远高于前几代转换器。该产品系列中的最新产品是一款适合高精度测量应用的低功耗、低噪声、全集成式模拟前端。该产品的信号链集成度要求24位∑-Δ模数转换器(ADC)领域、基准电压源性能和精度方面、通道序列化和时序方面、数字特性和功能方面及振荡器性能方面的测量经验。作为比较,图1还显示了一款先前的典型16位器件,其在当时被认为具有突破性的性能。相关挑战已经解决,今天的技术已经提高了好几个数量级。除非技术进步与我们的测试和测量能力相匹配,否则我们将无法保持行业技术领先地位。

图1. 集成的演变;性能进步驱动创新

深入了解转换器架构、混合信号测试电路设计中的专业知识、PCB布局技术以及测量软件,可以让我们从这些高集成度转换器中获得最佳性能。这有利于SiP/模块的发展,使我们的经验能够被用来解决更多的客户设计挑战并缩短开发时间。

现在和未来

当我们向前迈进,着手解决客户未来的问题时,我们的工具箱充满了丰富的产品和测量专业知识。纵观ADI公司历史,我们不断在实际信号处理方面取得突破,并持续通过片内集成扩展我们的核心技术。近年来,我们已经开始涉足DSP、RF和MEMS领域,并在物联网等新兴领域开辟新天地。

ADI公司收购凌力尔特则是更进一步的举措,整合了我们强大的产品组合,并增加了业界领先的高性能模拟和电源解决方案。这巩固了我们整合这些技术的定位,通过真正展现我们能力的解决方案来影响客户。

图2. SiP/模块开发利用了我们的核心技术

图2显示了我们在横向和纵向上积累技术的进展情况,我们现在将这些构建模块用在SiP/模块开发中以提供超越芯片的解决方案。测量工程师通过整合我们在这些核心技术方面的专业知识来支持这一目标。

为什么ADI公司认为这是必要的呢?从与客户的接触中,我们知道他们也在发展,客户也在更上一层楼。版图正在改变,您的混合信号设计团队可能更小,您可能有其他方面的关注和专业知识,并且您正在寻求缩短设计周期和上市时间的办法。通过提供完整信号链,ADI公司可以帮助您摆脱这些设计挑战,而这需要有效测量解决方案作为支撑。

模块解决方案原型开发

通过尽早与客户开展合作,测量工程师可以利用我们的硬件专业技术为开发SiP/模块设计原型。我们可以对新颖的构想进行概念验证,并且快速调试和评估,在必要时迭代原理图和布局以实现最佳性能。我们可以开展任务测试,评估客户的传感器,在特定应用情形中测试整个系统,并分析数据以确保所有要求都得到满足,然后才开发最终SiP或模块。

图3. 模块测试原型

利用这些原型,我们还能开发ATE解决方案,从而攻克系统级设备可能提出的新测试挑战,例如封装尺寸、测试节点接入点或固件接口。

借助我们对构成这些产品的模块核心技术的经验,我们可以运用我们的器件级诀窍让这些器件实现最佳性能,甚至将系统级性能提升到新的水平。通过原型,我们可以轻松与基准激励信号和测量仪器接口,并评估生产测试需要接入哪些测试节点。此原型可以让我们和客户开始验证整个系统信号路径的系统级校准。

图4. 用于模块测试的原型板示例

随着SiP/模块的发展,需要处理器来完成配置、控制和算法处理,为了化繁为简,消除客户负担,可能需要开发固件。这可以随着原型开始并演进。通过开发和测试固件,测量工程师将其故障排除思维模式用于检测错误,并预测可能引发问题的情况。这可以反馈到系统设计中并实现进步。此原型可用来向客户展示构想,激发反馈,进而也能决定模块的发展方向。这样,客户便可从早期影响解决方案。

结语

多年来,随着核心技术的复杂性和集成度持续增长,ADI公司测量团队的能力也在提高。我们现在测试的远不止是核心转换器,芯片集成度的提高反过来又促进了测量技术和技巧的进步。我们在实验室和生产测试中的测量解决方案随着技术发展而进步。结合我们在核心转换器、传感器、放大器、基准电压源、电源和数字电路方面的测量专业技术,我们得以超越一切可能。展望未来,随着多芯片SiP、模块和微型模块的不断发展,ADI将继续勇攀高峰。这些模块让技术更上一层楼,给测量工程带来新的挑战,但也减轻了我们客户的工程负担。简化客户的应用开发工作是ADI技术的中心任务。我们已经扩大并将继续扩大测量技术力量,以充分利用我们的专业知识来支持这些新技术。无论是通过原型PCB设计、任务测试、固件开发还是原型演示,ADI公司的测量工程师都是这些产品成功的关键。随着我们技术产品的进步速度加快,ADI测量团队将领先一步,确保世界一流的测量与世界领先的技术相伴而行。

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对此,有许多采购商要求和业主重新谈价格。采购商或业主认为,税率降了,干制造可真是赚大了,机泵价格必须下降。事实真是这样的吗?为什么税率下降,价格反而可能上涨?

因为,增值税由17%降为16%,实际上是减少1%增值税冲抵后的税率!让全国各企业都享受国家的减税政策,并不是将价格降低!也不是只对个别企业进行减税赋!更要注意,环保税今年已经开始征收,另原材料涨价10%-30%,根本无法用降1%稅收能弥补,故请大家莫要将国务院降低企业税赋之好意去要求降价!否则国家对全国企业减少税赋就失去了公平意义!所以跟客户的交易单价从5月开始不会因为税率下降而降低!

另外还有以下几个原因:

1.环保投入加大

全国各地掀起环保整改风暴,各地铸造厂等出现大面积停产状况。工厂想要恢复生产,必须投入大量的资金去更换设备、提升工艺。许多中小型工厂,由于负担不起高额的费用,直接关门大吉,造成市场紧张。

2.错峰生产、工厂生产时间减少

即使有一些还在坚持的工厂,投入大量资金,一点点按照国家标准整改。好不容易合格了,可以生产了。结果刚生产没两天又因为天气原因,被迫错峰生产,关门了!!

3.原材料价格涨了

4.工人成本上涨

用工荒现象比较普遍,年轻人不愿意干,给钱少了没人来,工人工资一年一涨!

其实无论哪个行业,老手都在求质量,新手都在拼价格,专业的现在越来越贵了,如果您问的价格很便宜,不是捡到便宜了,而是您被新手练手了!

本文转自:市场 | 税率下降,电机价格可能还要涨?

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根据IMSResearch的一项新的研究表明,随着现场总线技术在工业网络市场的领导面临越来越多的挑战,流程工业中以太网的节点数从2011至2016年增长了近一倍,并且在近一段时期,工业以太网的普及率已经开始反超现场总线成为了主流网络技术。

如何选择工业以太网技术标准至关重要

在今年二月HMS工业网络公司发布的工业网络市场的年度报告中,重点分析了全球工厂自动化中的新安装节点状况,从中也可一窥目前工业通讯的发展趋势。HMS指出,工业以太网和无线网络的增长正在加速,这主要归功于日益增长的对工业设备互连以及工业物联网的需求。工业以太网现在占据了46%的市场份额(去年占38%),无线技术也在加强,目前占据了6%的市场份额(去年占4%),现场总线为48%。工业以太网的增长速度高达22%。其中,EtherNet/IP和PROFINET占头把交椅,PROFINET在中欧以及EtherNet/IP在北美都处于市场的主导地位,其后是EtherCAT、Modbus-TCP和EthernetPOWERLINK。

纵观当前工业制造企业所面临的挑战,大致可归纳为:降低产品的上市时间,更低的产品更新时间,更高的产品技术,更大的数据量;增加柔性设备,实现定制化的生产,更高的生产能力,能适应市场快速的变化;提高产品质量,对生产过程中进行实时监控,及时得到质量数据反馈,并作出决策;提高生产能效,更高资源和能源的利用率将会成为未来企业竞争的关键因素之一;能保证数据安全和信息安全。

针对上诉需求趋势,制造企业对于工业通讯的未来需求也将随着市场竞争、挑战的提升,而向着以下几个方向发展:

1.更高带宽,未来的工业通讯要能够提供更高的带宽(100Mbps),并且拥有确定的拓展性;

2.标准统一,基于IP标准的通信应用将大幅度增加;

3.配置灵活,工业以太网将能够自动分配链接设备名称个IP地址;

4.兼容性强,可完全兼容IEEE、IETF、IEC等相关标准。

此外,从工业以太网的发展前景来看,在未来的工业通信市场中,从现场、控制层、车间层、公司层到云平台,从底层到上层,实时通信和开放的网络通信将集成于同一个系统中,实现一个整体的通讯系统。

在目前市场上已有的各种工业以太网标准技术中,有五种不同的重要协议为实时以太网现场总线提供了优越的性价比和开放标准,它们是EtherCAT,EtherNet/IP,以太网Powerlink,PROFINETIRT和SERCOSIII;此外还有其他一些以太网技术标准,但它们的组件在开源社区中没有被充分的公布,或被认为是标准和开放的,其中包括三菱CCLinkField、安川MechatrolinkIII等等。

衡量一个标准是否有发展前景、能否提供长期可行性的方法是检查其市场占有率,这也是目前各个主要厂商加紧市场推广和开拓的目的所在。其次,支持最佳的实现成本,让所有组件都具有真正的互操作性,并且以即插即用的方式工作,也是一项标准成功的先决条件。另外,如果市场上没有太多支持该标准的供应商,就无法通过竞争将成本尽量降低,同时提高标准的质量和稳健性的机会也会较少;更糟糕的是,市场上如果没有太多供应商,用户也不太可能采用该标准,因此,需要大量的供应商和户同时进入这一标准市场,才能引导更多的其他厂商广泛采用这一标准,该标准才会真正具有长期的可行性。

工业以太网建设7要素

网络布局

办公室的网络拓扑布局并不适用于工厂生产层,那里采用的是工厂/机器的以太网拓扑布局。办公室以太网的基础架构通常是由商业级的产品构建,它们在恒温的环境和星型拓扑构建的交换网络中可以很好地发挥作用;而与此不同,工业以太网架构常常要面对多变的意外情况,因此需要具有一些额外的功能,例如高速冗余等。工业以太网会采用多种不同的拓扑网络布局方式(星型、环型、树型、线型),并使用屏蔽电缆、金属接头,具有更高的耐热耐震性能。此外,工业以太网的交换机一般由相应的自控系统集成商负责配置和维护。

通信协议

对控制系统集成商来说,最要紧的是要认识到以太网只是一个网络架构,要使它能够在自控设备间实现通信,所以你需要一个工业级的通信协议。IEEE802.3以太网标准定义了接线方式、数据读写规则和以太网架构的结构。虽然使用这个网络标准的不同设备可以在同一网段里实现通信,但前提条件是它们必须采用相同的网络协议,或者说“通信语言”。Profinet是一个专为工业应用设计的通信协议,它为分布式I/O、机器与机器间的连通性、机器的安全性以及动作控制提供了相应的功能。

处理能力

这不是单纯地由网络速度的快慢决定的,而是如何快速精确地将数据传输到它该去的地方。网络的处理能力毫无疑问是最关键的因素之一,它的衡量标准是单位时间内的网络数据传输量。而唯一能改进这一性能的方法就是减少通信堆栈中循环周期的次数。Profinet通信堆栈中的循环周期次数比一个标准的以太网TCP/UDP工具要少十几倍。这是由于,Profinet为一些对时间有苛刻要求的重要工作专门设置了一个以太网实时通道,而与此同时,它的配置、诊断、路由以及“大容量数据传输”的通信都通过标准TCP/IP通道完成。

网络配置

网络的设置简单是一方面,但更重要的是,实现通信的编程工作绝对不能太复杂。Profinet能够通过配置而不是编程,来实现设备间的通信。通过一种对象呼应的配置设备之间内部通信的方法,而不是传统的编程调试的方法,系统集成商和最终用户能够节约至少25%的建设以及调试试车的时间。

先期计划

仅考虑眼前的应用是不够的,当前的以太网必须能满足将来所有可能的应用需要。Profinet使用户能按照自己的步调,只采用单一的以太网网络,就能实现一个高度集成的、适用于不同控制功能(如点对点通信、分布式I/O、机器安全性、动作控制以及数据采集)的自控系统。它同样也为今后可能的扩展进行了准备。

旧系统改造

工业以太网的要素并不仅仅局限于以太网本身,如何与现有网络和不同供应商提供的机器集成并正常工作,是必须要考虑的问题之一。既然Profinet使用的是标准以太网交换机,并采用TCP/IP的协议组件,那么基于Profinet的系统应该能适用整个自控网络,而不需要另外增加高端交换机或者特殊的功能,例如IGMPsnooping和VLAN。Profinet同时也提供了将不同供应商的产品接入同一网络的解决办法。通过XML,它将每个机器作为一个部件来处理,相对独立于内部核心的控制系统,这就是以部件为控制单位的自动化概念。

费用

对工业以太网络来说,最重要的费用支出并不是构建网络的组件,而是设计、安装和维护的部分。Profinet和其他类似的工业以太网构架采用IT技术的成果,例如OPC和SNMP,来监视和显示网络的状态。此外,它的诊断功能能够将网络的状态直接在包括PLC和SCADA系统在内的自控系统上反映出来。这样组态设置和故障查找都可以在中央控制室内完成,大大简化了操作。

本文来源:工业以太网高速发展,多种实时技术标准大比拼

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作者:Jeff Watson和Maithil Pachchigar

简介

在许多恶劣环境系统中,一个不断增长的趋势是高精密电子器件离高温区域越来越近。这一趋势背后有多个推动因素,在能源勘探、航空航天、汽车、重工业和其他终端应用中都有体现。1 例如,在能源勘探领域,环境温度增幅为深度的函数,相关设备的典型工作温度为175°C及以上。受尺寸和功率限制,有源冷却不太实际,热对流非常有限。在其他系统中,需要把传感器和信号调理节点置于高温区域附近,比如发动机、刹车系统或高功率能源转换电子器件,以提高系统的整体可靠性或降低成本。

从历史上来看,工程师要为这些应用设计出可靠的高性能电子器件是非常困难的事,因为市场上缺少制造商为这些工作条件生产指定的组件。幸运的是,近年来出现了越来越多的(IC和无源)组件,制造商指定的工作温度高达175°C及以上。另外,最近的参考设计也偏重于性能,将部分这些组件在信号链子系统中结合起来,实现精密数据采集,以使系统设计师能更快地采用相关技术(如CN-0365),并帮助他们降低设计风险、缩短上市时间。但在此之前,在高温精密数据采集方面,距离特性良好、广泛可用的全功能平台还存在一些差距。

在本文中,我们将介绍一种新型高温精密数据采集与处理平台,其工作温度高达200°C。该平台包括一个高温电路组件,以及一个数据采集前端和微控制器、优化的固件、数据采集与分析软件、源代码、设计文件、材料清单和测试报告。该平台适合参考设计、快速原型制作和高温仪器仪表系统实验室测试。电路组件的尺寸和结构均经过特别设计,可兼容石油天然气仪器仪表的尺寸要求,但也可作为其他高温应用的基础。

详文请阅:一种面向极端高温环境的高可靠精密 数据采集与控制平台

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Jan-Hein Broeders ADI公司

简介

人口正在老化,越来越多的人需要健康支持,这给医疗保健整体支出带来巨大影响。有鉴于此,政府部门和健康保险企业愈来愈强调预防、健康意识和生活方式。一般而言,这不只是关于实行更多或更好的营养摄入计划,而是更关注监测某些重要身体参数。正因如此,从事智能和健康手表业务的公司近年来
营收明显增长。

买一块健康手表并监测身体参数,并不意味着您生活得更健康。健康生活的秘诀在于通过长期监测某些身体参数来更熟悉这些数值并加以利用,进而调整自己每天的生活以变得更为健康。这个过程可帮助您了解身体如何工作,以及如何降低长期健康成本。

本文围绕ADI公司最新可穿戴VSM平台而撰写,该平台如图1所示。ADI公司不是最终产品制造商。此平台旨在提供一个参考,帮助电子设计人员和系统架构师加快开发过程,为专业和医疗市场设计出更新、更智能、更精确的可穿戴设备。

测量什么、如何测量及在哪里测量

通过可穿戴设备可测量各类重要身体参数。根据总体目标,测量某些参数比测量其他参数会更重要。可穿戴设备在身体上的位置在很大程度上决定了哪些参数可以测量,哪些不能测量。最明显的位置是手腕。我们已习惯于在手腕上戴个物件,所以市场上有很多智能手表和腕戴设备之类的产品。除在手腕上进行测量以外,头部也是佩戴可穿戴设备的好地方。例如,各式各样的头戴式耳机和耳塞中含有嵌入式传感器,用来测量心率、氧饱和度、温度等参数。身体上适合可穿戴设备的第三个好位置是胸部。第一代心率监护仪就是设计在胸带上,这种生物电位测量原理至今仍是非常精确的技术。现在,我们倾向于
使用胸贴,因为胸带穿戴起来不是很舒服。已有多家制造商设计智能胸贴以监控重要身体参数。

图1. ADI公司最新第二代可穿戴VSM平台

根据身体位置,我们不仅要选择哪些参数可以测量,还要选择使用何种技术。对于心率测量,生物电位测量是最古老的技术之一。其信号很强,利用两个或更多电极便可从身体中轻松获取。针对此方法,将电路集成在胸带或耳机中再好不过。然而,在腕部等单一点处测量生物电位信号几乎不可能。必须在产生电信号的心脏周围测量。针对单点测量,光技术更合适。将光线射入组织中,捕捉并测量动脉中血流对光线的反射信号。从接收到的光信号可获知逐搏心跳信息。该技术看似相当直截了当,但事实上存在多项挑战和影响因素会使设计变得困难,比如运动和环境光线。

ADI公司第二代可穿戴设备参考平台集成了上述大部分技术。该设备设计戴在手腕上,但您也可以去除软带,将设备贴在身体上,用作智能贴片。该设备包含支持生物电位测量、光学心率测量、生物阻抗测量、运动跟踪、温度测量的技术,它们全都集成在一个微型电池供电设备中。

总体目标

ADI公司为什么设计一个类似第二代手表的系统?此类系统的目标是能够轻松测量身体的多个重要参数。该设备可同时测量多个参数并将结果存储在SD卡上,或通过BLE无线连接发送到智能设备。由于测量是同时进行,因此它也有助于发现多个测量之间的相关性。生物医疗工程师、算法提供商和企业家不断寻找新技术、应用和使用场景以期及早检测疾病,避免其发展到晚期,尽量降低疾病对身体的不利影响或损害。

单一测量不能说明任何问题

ADI公司的最新可穿戴系统是一款独一无二的设备,其中整合了嵌入式传感器、处理能力和无线通信。

图2. 传感器板第二代手表平台

该光学系统围绕光学模拟前端ADPD107而构建。它利用绿光LED测量PPG和心率,并集成红外LED以检测设备是否贴附到人体上。两个AD8233模拟前端支持生物电位ECG测量。一个前端连接到设备中嵌入的电极。一个电极位于设备背面,接触身体的一肢;第二个电极位于设备正面,可被另一肢(手)接触以形成闭合回路。第二个模拟前端可以用来配合外部电极测量ECG。用户可以像智能贴片一样穿戴该设备,并将外部电极直接连到胸部。设备背面的电极有双重功能。除ECG测量外,其还可用于皮肤电活动(EDA)测量。EDA或皮肤电反应(GSR)与皮肤电导率有关,而内部或外部刺激引起的情绪变化会改变皮肤电导率。第二代手表能够检测这种微小的电导率变化。电路基于此测量原理而构建,包括发射和接收信号链,完全采用分立器件。

其精度非常高,而功耗极小。最后同样重要的是,它还集成了用于测量皮肤温度的温度传感器和一个3轴超低功耗MEMS传感器(ADXL362)。MEMS传感器能跟踪运动,所以可用于绘制运动曲线,同时还能补偿其他测量中运动引起的伪像。运动无论何时都是一个重要参数,包括心率、SPO2和呼吸速率在内的多个重要参数十分依赖于活动,所以必须测量身体运动。当您慢跑时,140 bpm的心率没问题,但如果您是坐在沙发上休息而测得140 bpm的心率,那么您可能需要担心了。通过合并不同传感器信号,还可以支持新型应用。

设备中集成了超低功耗ADuCM3029以收集传感器数据并运行算法。图2展示了传感器板上集成的器件。

压力和连续血压

心率需要ECG或PPG测量,因此不用合并传感器输出,除非希望补偿运动造成的伪像。需要多种测量的使用情形包括压力管理和连续血压监测。情绪状态可通过监控皮肤电导率变化来测量。这只是一个参数,但如果将它与其他参数合并监测,比如心率和心率变异(HRV),那么测量值将提高很多。还可以包括皮肤温度,作为额外的压力测量输入。另一个有意义的使用情形是血压监控。这是一个非常重要的参数,大部分系统是基于袖带的,很难集成到可穿戴式连续监控系统中。但是,某些技术无需袖带便可测量血压。有一种技术利用脉搏波传输时间(PTT),即测量R波上心脏收缩时刻到脉搏到达手指时刻的动脉PTT信号。此传输时间与血压直接相关。图3显示了ECG和PPG的组合测量。该手表可用于执行此测量,因为它同时支持ECG和PPG测量。

图3. ECG测量与PPG结合

原型到产品

第二代手表在一个小型可穿戴设备中嵌入了许多高性能传感器和特性。除电子设计外,还考虑了许多机械设计方面。这使得该平台对聚焦于半专业和专业市场及医疗市场的设计公司和设备制造商极具吸引力。多个参数可以同时测量,但算法需要助力应用并支持使用场景。此设备将能让开发商和设备制造商快速启动开发流程,无需验证算法或在测试前构建原型。第二代手表供货数量有限,ADI公司非常有兴趣与设计公司和算法提供商合作,开发可出售给专业看护和医疗保险公司的先进系统。某些特性已经满足医疗要求,其他特性尚待改进,但ADI公司无疑已走在正确的道路上。

欲了解更多信息,请访问: www.analog.com/healthcare

作者简介

Jan-Hein Broeders是ADI公司负责欧洲、中东和非洲业务的医疗健康业务开发经理。他与医疗健康行业密切合作,将他们现在和将来的需求转化为各种解决方案,这些方案基于ADI公司市场领先的线性和转换器技术和数字信号处理与电源产品。

Jan-Hein 20年前开始投身半导体行业,担任Burr-Brown模拟现场应用工程师,负责Benelux和Scandinavia。在德州仪器收购Burr-Brown五年后,他加入ADI公司,担任飞利浦全球现场应用工程师(FAE)。自2008年起,他开始从事目前的医疗健康业务开发工作。他拥有荷兰斯海尔托亨博斯大学的电气工程学士学位。

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