可穿戴設(shè)備成為越來越多公司的下一個(gè)創(chuàng)新領(lǐng)域,綜觀消費(fèi)電子市場(chǎng)上玲瑯滿目的可穿戴產(chǎn)品,盡管很多看起來非常炫目,但是卻鮮有既叫好又叫座的產(chǎn)品引領(lǐng)市場(chǎng)的發(fā)展,但是醫(yī)療行業(yè)的可穿戴設(shè)備引起業(yè)內(nèi)關(guān)注靠的不是噱頭,而是因?yàn)槠鋾?huì)真正貼心地照顧我們每一個(gè)人的身體健康。所以醫(yī)療行業(yè)被認(rèn)為是可穿戴設(shè)備市場(chǎng)潛力最確定,未來將被“顛覆”得最徹底的領(lǐng)域。
可以想象一下,以后坐在家里就可以將我們身體的健康指標(biāo)了如指掌,如果需要咨詢,還可以將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送給醫(yī)生,來指導(dǎo)我們?nèi)绾芜M(jìn)行身體調(diào)理。而這些美好的愿景,就需要醫(yī)療應(yīng)用中的可穿戴設(shè)備來幫助我們實(shí)現(xiàn)。
現(xiàn)在市場(chǎng)上對(duì)于諸如監(jiān)控活動(dòng)水平和持續(xù)時(shí)間的服務(wù)需求呈現(xiàn)出爆炸式增長(zhǎng)的趨勢(shì),該服務(wù)可作為工具用于防止因生活方式而引起的疾病,并促進(jìn)鍛煉和提高營(yíng)養(yǎng)性。因此這便增加了市場(chǎng)對(duì)于該項(xiàng)服務(wù)所依賴的可穿戴設(shè)備的需求。
東芝半導(dǎo)體公司順應(yīng)這一市場(chǎng)需求,推出了適用于可穿戴設(shè)備的應(yīng)用處理器ApP Lite解決方案,用于控制感應(yīng)、處理數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)上傳到云端等一系列活動(dòng),能夠?yàn)?a class="innerlink" href="http://ihrv.cn/tags/物聯(lián)網(wǎng)" title="物聯(lián)網(wǎng)" target="_blank">物聯(lián)網(wǎng)(IOT)中的海量數(shù)據(jù)增加價(jià)值。其中的TZ1000系列可以應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)的可穿戴設(shè)備開發(fā),這一系列產(chǎn)品包括TZ1001、TZ1021和TZ1031/11。
東芝這一全新的應(yīng)用處理器系列具有單一的封裝,可以將測(cè)量運(yùn)動(dòng)的加速度傳感器,處理傳感器所采集的數(shù)據(jù)的處理器,存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的閃存裝置,以及支持低功率通信的低功耗藍(lán)牙控制器全部集成于一身。這樣就可以減小安裝面積,非常適合用于小型化的可穿戴設(shè)備。而且該處理器還提供原創(chuàng)的低功耗設(shè)計(jì),可以適用于使用電池長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的可穿戴設(shè)備中。TZ1000產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖1。
TZ1000適用可穿戴設(shè)備的特性
高度集成性:TZ1000 應(yīng)用處理器系列產(chǎn)品,例如TZ1001處理器集成了低功耗藍(lán)牙無線通信模塊(BLE)、傳感器、存儲(chǔ)器以及ARM Cortex-M4F 48MHz處理器于一個(gè)封裝內(nèi)。可穿戴設(shè)備所必需的功能也集成于單一的封裝中,這也在促成小型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的同時(shí)提高了自主設(shè)計(jì)的自由度。
超低功耗:TZ1000應(yīng)用處理器系列為了最大限度的降低功耗,準(zhǔn)備可供選擇的多樣化功率模式,為實(shí)現(xiàn)可穿戴設(shè)備盡可能長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行提供可能。
高精度模擬前端:TZ1000應(yīng)用處理器的另一大特點(diǎn)就是擁有高性能的模擬前端(AFE),集成了24bit高分辨率的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器,可將來自外部傳感器的模擬信號(hào)(生物醫(yī)學(xué)信號(hào)),比如脈搏和心電圖(ECG)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并傳送至內(nèi)部處理器,從而為醫(yī)療保健市場(chǎng)提供一個(gè)更為有效的解決方案。該模擬前端在保證高精度的同時(shí),也能低功耗地實(shí)現(xiàn)脈搏等生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的檢測(cè)。
高度精確性:內(nèi)部嵌入式ARM Cortex-M4F處理器,帶數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的高性能ARM Cortex-M4F和浮點(diǎn)處理單元能夠整合來自內(nèi)部和外部的多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù),以提高精確性(傳感器融合),增加數(shù)據(jù)的可靠性。
集成了Bluetooth無線通信功能:Bluetooth低能耗控制器和射頻(RF)電路的集成能夠?qū)⒃紨?shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)傳輸至智能手機(jī)和平板電腦等外部設(shè)備??纱┐髟O(shè)備除了小巧的身體外,最重要的一個(gè)性能就是與外界互聯(lián)溝通的能力,TZ1000系列支持低功耗藍(lán)牙無線連接,能夠?qū)崿F(xiàn)快速無縫的數(shù)據(jù)分享。
東芝還提供附加的技術(shù)支持
客戶在使用TZ1000系列處理器進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候,還可以獲得東芝提供的技術(shù)支持,以幫助客戶更快速的開發(fā)出產(chǎn)品。
在硬件方面,東芝能夠?yàn)榭蛻籼峁?種評(píng)估板——TypeB和TypeX,用來評(píng)估TZ1000系列產(chǎn)品的性能。關(guān)于評(píng)估版具體信息見圖2。
圖2 TZ1000系列產(chǎn)品硬件支持
其中,TypeX評(píng)估板允許客戶測(cè)試生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的檢測(cè)功能,并且允許客戶追加傳感器進(jìn)行自主研發(fā),以迎接多傳感器時(shí)代的到來。
東芝不僅能為客戶的最終產(chǎn)品提供成熟的硬件技術(shù)支持,在軟件方面,也能提供東芝專有的軟件中間件(見圖3),讓客戶更容易地進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)以縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。
圖3 TZ1000系列產(chǎn)品軟件支持
TZ1000系列能夠開發(fā)的應(yīng)用
利用TZ1000可以開發(fā)活動(dòng)監(jiān)視器,通過加速度計(jì)、陀螺儀、壓力儀表估計(jì)行走步數(shù)、距離和負(fù)荷;估計(jì)用戶正在進(jìn)行的活動(dòng)和負(fù)載(例如散步、跑步、做運(yùn)動(dòng)、吃東西等);精確計(jì)算消耗的卡路里。還可以開發(fā)睡眠分析儀,通過加速度計(jì)估計(jì)是否進(jìn)入睡眠狀態(tài);估計(jì)睡眠階段等;對(duì)于醫(yī)療保健,利用TZ1000可以測(cè)量脈搏等生物信息,為用戶提供更為全面的健康解決方案。
東芝還正在進(jìn)一步開發(fā)以豐富TZ1000系列應(yīng)用處理器產(chǎn)品,為客戶自主設(shè)計(jì)的最終產(chǎn)品增加更多的可選擇性。目前TZ1000應(yīng)用處理器系列產(chǎn)品主要的技術(shù)規(guī)格如圖4所示。
圖4 TZ1000應(yīng)用處理器系列產(chǎn)品主要的技術(shù)規(guī)格
伴隨移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈的不斷形成以及移動(dòng)終端設(shè)備的普及,醫(yī)療行業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合,移動(dòng)醫(yī)療將開始逐漸顯現(xiàn)出其市場(chǎng)價(jià)值。而可穿戴設(shè)備的到來,將會(huì)加快移動(dòng)醫(yī)療的發(fā)展,開啟醫(yī)療智能化時(shí)代,把醫(yī)療推向一個(gè)前所未有的空間,改變甚至覆蓋傳統(tǒng)醫(yī)療,而這正是東芝TZ1000系列的用武之地!
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