隨著人民群眾生活水平的不斷提升，其健康意識也在不斷覺醒，除了追求健康的生活方式外，對健康服務(wù)產(chǎn)品的需求也日漸增多，健康管理的精細(xì)化、線上化趨勢逐步顯現(xiàn)?！?021年中國大健康產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展白皮書》預(yù)測，中國健康管理市場規(guī)模將在2025年達(dá)到21898億元人民幣，年復(fù)合增長率為20.8%。
（圖源：英飛凌公司）
為了更方便地了解自己的健康狀態(tài)，消費(fèi)類的可穿戴設(shè)備成為不同年齡段人員的選擇，年輕人通過智能手表測量自己的呼吸、心率、步數(shù)等，老年人也能靠它實(shí)現(xiàn)來電提醒、手機(jī)跟蹤等功能；在醫(yī)療設(shè)備上，更為專業(yè)的傳感器則可以提供醫(yī)療健康監(jiān)測。英飛凌在各類傳感器方面憑著多年的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在封裝、尺寸、成本、技術(shù)上擁有很大優(yōu)勢，使得工業(yè)上的專業(yè)傳感器產(chǎn)品得以廣泛用于消費(fèi)領(lǐng)域。對于這些傳感器的載體，則不再僅限于可穿戴設(shè)備，這意味著人們可以徹底解放雙手，遠(yuǎn)離忘記佩戴設(shè)備就無法得到監(jiān)測數(shù)據(jù)的困擾了。同時(shí)，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性也得到了很大的提升。
“以前大家通過智能手表來測量自己的呼吸、心率或者步數(shù)等。但現(xiàn)在這些功能也可以通過其他的載體實(shí)現(xiàn)測量，如眼鏡、戒指，或者IoT設(shè)備等，并且這些設(shè)備不一定要與身體接觸，某些只需放在室內(nèi)空間或者智能家居中即可測量，載體的類型已經(jīng)從穿戴式轉(zhuǎn)移到家居或者室內(nèi)空間中?！庇w凌科技大中華區(qū)電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部應(yīng)用市場總監(jiān)李國豪如是說道。
據(jù)ABI的市場調(diào)研，在未來8-10年內(nèi)，市場對于安裝居家場景下的健康管理產(chǎn)品的需求非常高，2022年預(yù)計(jì)有2千萬臺，到2030年，預(yù)計(jì)會超過1.8億臺。這反映出人們提高了對健康狀況的關(guān)注度，人們希望可以通過各類傳感器收集到自己看得懂的生命體征數(shù)據(jù)，而不必每天都跑醫(yī)院；甚至是可以遠(yuǎn)程地看到居住在遠(yuǎn)方的親人的生命體征數(shù)據(jù)。這不僅是很大一部分消費(fèi)者的需求，目前看來對于疫情隔離人群尤為需要。
英飛凌擁有廣泛的傳感器產(chǎn)品組合，通過與客戶的合作，可以推出各類滿足人們需要的消費(fèi)類產(chǎn)品，使得生活更加安全便利。在智慧健康方面，英飛凌將用于汽車領(lǐng)域遠(yuǎn)距離偵測障礙物的3D雷達(dá)傳感器拓展到工業(yè)和消費(fèi)領(lǐng)域，能在居家健康監(jiān)測方面提供多維度的數(shù)據(jù)；3D ToF傳感器能夠偵測到人或物的距離、深度，在室內(nèi)智慧家居里，也可以偵測到人員的安全情況（如摔倒?fàn)顩r等）；CO2傳感器可應(yīng)用于空調(diào)以及空氣凈化器上，調(diào)節(jié)室內(nèi)的空氣。
3D雷達(dá)傳感器實(shí)現(xiàn)非接觸的生命體征監(jiān)測
“雷達(dá)可以感知到任何微小的移動，包括呼吸時(shí)胸腔微小的位移，由此可以實(shí)現(xiàn)一些生命體征的監(jiān)測，也可以利用存在的感測激發(fā)一些裝置系統(tǒng)去感知它的距離、位置、速度、角度等數(shù)據(jù)信息，并進(jìn)一步利用算法實(shí)現(xiàn)呼吸、心跳、手勢、追蹤人等應(yīng)用?！?英飛凌科技大中華區(qū)電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部高級市場經(jīng)理吳柏毅表示。
（圖源：英飛凌公司）
BGT60LTR11AIP是英飛凌的一款高性價(jià)比的多普勒運(yùn)動傳感器，其尺寸僅為3.3 x 6.7 mm2，集成基帶，采用集成天線封裝（AIP）技術(shù)，這顆高集成的芯片能夠解決天線設(shè)計(jì)、射頻以及雷達(dá)訊號處理方面的復(fù)雜性問題。雷達(dá)以自主模式運(yùn)行，可以在不超過5米的距離內(nèi)檢測到人，而消耗的功率不到5 mW；與紅外線方案相比，毫米波更敏感，誤報(bào)率更低，可大幅提升使用者的體驗(yàn)，是一個取代紅外線的最佳方案；芯片尺寸小，并且通過非導(dǎo)電材料工作，因此可以很容易地集成到最終產(chǎn)品中，從而將雷達(dá)技術(shù)無縫集成到我們?nèi)粘Ｉ钪械母鞣N設(shè)備中；芯片提供了外接MCU的選項(xiàng)，利用高端的硬件和定制化的軟件，實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的偵測距離；在自動模式下，即插即用，對于使用者沒有要求，任何人都可以直接使用，非常方便。
BGT60TR13C則屬于超寬頻，適用于一些先進(jìn)的雷達(dá)傳感技術(shù)上，也可以使用FMCW算法，尺寸是6×5 mm2，該傳感器同樣采用集成天線封裝（AIP）技術(shù)，有別于之前的硬件架構(gòu)，這是一款一發(fā)三收的 MMIC，平均功耗約20~30mW，使用的頻寬在5GHz以上，解析度大約可達(dá)3cm。由于它屬于多發(fā)多收的架構(gòu)，因此也可以提取角度信息，利用高級算法開發(fā)，實(shí)現(xiàn)手勢辨識、室內(nèi)人員的存在感知、追蹤，甚至是心跳監(jiān)測等功能。這些功能可以運(yùn)用在多種場景中，包括智慧建筑、智能家居、電視、筆記本以及老人看護(hù)等場景。
3D ToF傳感器實(shí)現(xiàn)保護(hù)隱私的跌到檢測
ToF（Time of flight）即飛行時(shí)間，其測距原理是通過給目標(biāo)連續(xù)發(fā)送光脈沖，然后用傳感器接收從物體返回的光，通過探測光脈沖的飛行（往返）時(shí)間來得到目標(biāo)物距離。由于英飛凌的ToF是一個面陣的ToF，通過任意像素都可以計(jì)算出待測的物體的距離，進(jìn)而可以形成一幅包含物體深度信息的圖像。
ToF應(yīng)用很廣，只要涉及獲取深度、距離等信息，ToF都可以幫助得到物體的距離。移動手機(jī)上用作前視鏡頭的手勢判斷，如面部解鎖和支付的應(yīng)用，后視鏡頭則用于圖像的增強(qiáng)等；服務(wù)機(jī)器人上，如掃地機(jī)器人，ToF則用于避障功能；汽車上，ToF用作駕艙內(nèi)智能感應(yīng)，包括駕駛員的檢測（如檢測駕駛員的Face ID）、乘客的檢測（如調(diào)整座椅、燈光等），車外應(yīng)用上，如開車門時(shí)的避障檢測，在泊車上，ToF也可以用于盲點(diǎn)的補(bǔ)充。
（圖源：英飛凌公司）
在智慧健康方面，ToF可以用于養(yǎng)老院或隔離酒店內(nèi)的跌倒檢測。其原理是利用跌倒時(shí)姿態(tài)的變化，通過ToF得到深度信息，進(jìn)而形成一幅圖像。ToF反應(yīng)的是一個深度的信息，成像是一個點(diǎn)云的狀態(tài)，只是一個比較詳細(xì)的框架，不牽扯到色彩，可以保護(hù)人的隱私。
“在強(qiáng)光的情況下，英飛凌的ToF能夠比較好地規(guī)避太陽光的干擾。英飛凌有一個SBI專利，能夠把不需要的光信息去掉，讓有效的光信息再繼續(xù)進(jìn)來，這樣的一個電路設(shè)計(jì)讓我們在強(qiáng)光下能得到比較好的物體的深度信息，這是英飛凌和pmd在ToF領(lǐng)域400多個專利里面其中一個比較重要的專利。”英飛凌科技大中華區(qū)電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部高級市場經(jīng)理張鐵虎表示。
目前英飛凌的ToF傳感器已經(jīng)應(yīng)用在養(yǎng)老院和隔離酒店中實(shí)現(xiàn)了跌倒檢測的功能，正式實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
CO2傳感器改善室內(nèi)空氣質(zhì)量
CO2濃度是空氣質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)。有數(shù)據(jù)顯示，一個人在大約4m2的空間中，CO2濃度值會在45min之內(nèi)從500PPM上升到1000PPM以上。隨著室內(nèi)CO2濃度的升高，室內(nèi)人員的舒適度會降低，當(dāng)濃度達(dá)到1000PPM以上時(shí)，人們會感到困倦、難以集中注意力；如果濃度達(dá)到2000PPM以上，認(rèn)知能力都可能會受到影響，可能對人體健康造成比較嚴(yán)重的不利影響。
（圖源：英飛凌公司）
今年1月，英飛凌XENSIVTM PAS CO2傳感器已經(jīng)量產(chǎn)，基于創(chuàng)新的PAS（光聲光譜）技術(shù)，因而能夠以非常小的占板空間，實(shí)現(xiàn)極其高效的空氣質(zhì)量監(jiān)測。該傳感器的尺寸不及傳統(tǒng)NDIR CO2傳感器的四分之一，僅為14 x 13.8 x 7.5 mm3，精度為±30ppm和±3%；采用SMD的封裝，符合國際JEDEC標(biāo)準(zhǔn)，可采用回流焊接技術(shù)進(jìn)行無引腳的表面貼裝；還集成了英飛凌自行開發(fā)的紅外光源、光學(xué)濾波片、MEMS麥克風(fēng)、MCU以及MOSFET等關(guān)鍵組件。
英飛凌科技大中華區(qū)電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部市場經(jīng)理劉菊表示，在健康管理監(jiān)測方面，CO2傳感器可以有針對性地對空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測和控制，有助于改善人們的健康狀況，提高生活的舒適度和提高工作效率；此外，還可以按照需要來控制和使用通風(fēng)系統(tǒng)，節(jié)約能源，降低通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行成本。
有了這些先進(jìn)的傳感器產(chǎn)品組合，如今我們可以不必只依賴可穿戴設(shè)備，而是在日常居家生活中就能獲得我們的健康信息，也能與在線設(shè)備配合使用。例如，老人靜靜地坐在家里面，我們可以遠(yuǎn)程了解他的呼吸、心率狀況，或是有沒有在電視前睡著、行動中是否有跌倒等；老人睡著之后，我們還可以很方便地了解到他的睡眠質(zhì)量情況。
這些健康監(jiān)測產(chǎn)品已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)落地，國內(nèi)的合作伙伴清雷已將雷達(dá)應(yīng)用到監(jiān)測睡眠質(zhì)量設(shè)備中，提供相應(yīng)的服務(wù)；不久前新的合作伙伴Sleepiz利用雷達(dá)拓展睡眠質(zhì)量監(jiān)測之外的功能，通過呼吸頻率判斷有沒有窒息或者睡眠呼吸困難癥，配合智能音箱等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)多維度監(jiān)測睡眠質(zhì)量。相信隨著人們對健康管理方面的需求逐步加大，接下來會有更多的智慧健康監(jiān)測管理的產(chǎn)品出現(xiàn)，為生活帶來更多的便利，拭目以待吧。
