一個(gè)傳感器加上使用它的創(chuàng)意能獲得什么？答案是革命性的產(chǎn)品。

　　昔日，iPhone與多點(diǎn)觸摸傳感器的完美融合給手機(jī)業(yè)帶來了一場顛覆性變革。通過簡單的觸點(diǎn)滑動(dòng)，便捷的操作恍若指尖一次次綻放的華麗魔法，扣動(dòng)著全世界人們的心弦。而近年來大熱的可穿戴設(shè)備，無疑將成為傳感器的下一榮耀舞臺(tái)。

　　為了讓產(chǎn)品更具競爭力，可穿戴設(shè)備的功能已日漸豐富，而不斷創(chuàng)新的傳感技術(shù)，則成為產(chǎn)品追求差異化的不二法門。

　　微軟手環(huán)設(shè)計(jì)有10款傳感器

　　縱觀整個(gè)中國市場，近年來傳感器市場一直處于持續(xù)增長的階段，且未來五年平均銷售增長率將達(dá)31%（可穿戴設(shè)備僅是其中的助力之一），而在快速發(fā)展的同時(shí)，技術(shù)水平偏低、種類欠缺、研發(fā)能力較弱等問題仍亟待解決，無法形成足夠的規(guī)?；瘧?yīng)用。

　　鑒此，對于新興的可穿戴市場而言，傳感器將迎來哪些設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)？技術(shù)之困究竟如何突圍？

　　由可穿戴設(shè)備引發(fā)的全新設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

　　可穿戴正在從簡單的基于加速計(jì)的“智能計(jì)步器”向包括生物感應(yīng)（例如心率監(jiān)視）和環(huán)境感應(yīng)（包括紫外線指數(shù)、相對濕度和溫度）的方向轉(zhuǎn)換，Silicon Labs光傳感器資深產(chǎn)品經(jīng)理Kevin Kilbane如是說，而準(zhǔn)確性，無疑是一個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

Silicon Labs光傳感器資深產(chǎn)品經(jīng)理Kevin Kilbane

　　● 人為的減少運(yùn)動(dòng)和生理變化所造成的影響非常具有挑戰(zhàn)性，這對先進(jìn)的信號(hào)處理算法提出了更高要求。

　　● 面向溫濕度檢測的可穿戴產(chǎn)品要求傳感器直接暴露在空氣中，因此避免灰塵、污垢、水及其他污染物進(jìn)入這個(gè)開口或弄臟電路十分重要，它們將影響數(shù)據(jù)的可靠性與準(zhǔn)確度。

　　● 測量環(huán)境溫度需要消除皮膚、MCU、電池和其他電子器件所產(chǎn)生的熱影響，同時(shí)要求考慮到如何適用于最廣泛用戶群體以降低退貨率。通常使用綠光LED的解決方案能夠有效的處理淺色皮膚帶來的影響，對于深色皮膚而言黃光LED處理的效果更佳。

　　“此外，還有一些常見的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，包括傳感器個(gè)數(shù)增加的同時(shí)保持產(chǎn)品外形尺寸、延長電池使用壽命和縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。”

　　傳感器算法的妙用

　　傳感器算法是解決可穿戴傳感器設(shè)計(jì)眾多挑戰(zhàn)的關(guān)鍵。Kevin舉例表示，一款旨在監(jiān)視心率的智能手表在用戶站立不動(dòng)時(shí)能夠提供良好的準(zhǔn)確度，而在運(yùn)動(dòng)時(shí)準(zhǔn)確度可能會(huì)有所下降。“先進(jìn)的光學(xué)傳感器算法是必要的，以便過濾或消除在身體活動(dòng)期間所產(chǎn)生的噪聲。這些算法通常使用加快數(shù)據(jù)的采樣來過濾被噪聲破壞的心率采樣數(shù)據(jù)，或者主動(dòng)消除噪聲。”

　　ADI亞太區(qū)微機(jī)電產(chǎn)品市場和應(yīng)用經(jīng)理趙延輝表示，精度、功耗和體積是傳感器需要重點(diǎn)考量的指標(biāo)。

　　趙延輝也指出，在不同情境下準(zhǔn)確的捕捉用戶運(yùn)動(dòng)狀態(tài)十分關(guān)鍵?！氨热缬脩粼谏⒉降臅r(shí)候，加速度的峰峰值變化可能非常小，這時(shí)就需要MEMS傳感器有足夠的分辨率來提取出有效的加速度變化。再比如有振動(dòng)的環(huán)境下，頻率可能達(dá)到幾十甚至上百赫茲，遠(yuǎn)超過普通人或者是運(yùn)動(dòng)員的正常運(yùn)動(dòng)頻率，這時(shí)就需要MEMS傳感器有合適的濾波器能自動(dòng)濾除這些干擾頻率，否則一旦經(jīng)ADC采樣，混疊進(jìn)用戶感興趣的頻域范圍內(nèi)，軟件再怎么處理也是沒有辦法分辨的。”