談移動(dòng)醫(yī)療技術(shù)逃不掉可穿戴設(shè)備,,據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IMS預(yù)測(cè),2011-2016年可穿戴設(shè)備市場(chǎng)復(fù)合年增長(zhǎng)率為53.7%,,到2016年市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)60億美元,,出貨量超過(guò)1.71億件,。可穿戴設(shè)備的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括:以血糖,、血壓和心率監(jiān)測(cè)為代表的醫(yī)療領(lǐng)域,,以運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)為代表的保健領(lǐng)域,以信息娛樂(lè)為代表的消費(fèi)領(lǐng)域,,以數(shù)據(jù)采集和顯示為代表的工業(yè)和軍事領(lǐng)域,。IMS研究指出,保健和醫(yī)療領(lǐng)域的可穿戴設(shè)備占據(jù)今年60%市場(chǎng)份額,未來(lái)的份額可能會(huì)進(jìn)一步提升,??纱┐魇袌?chǎng)存在如此巨大的商機(jī),可你是否了解可穿戴設(shè)備的技術(shù)難點(diǎn)在生物傳感器呢,? 有權(quán)威機(jī)構(gòu)報(bào)道,,到2016年,全球傳感器市場(chǎng)將增至915億美元,。
傳感器的分類(lèi)
一,、運(yùn)動(dòng)傳感器包括加速度傳感器、陀螺儀,、地磁傳感器或者說(shuō)電子羅盤(pán)傳感器,、大氣壓傳感器(通過(guò)測(cè)量大氣壓力可以計(jì)算出海拔高度)等。這些傳感器主要實(shí)現(xiàn)的功能有運(yùn)動(dòng)探測(cè),、導(dǎo)航,、娛樂(lè)、人機(jī)交互等,,其中電子羅盤(pán)傳感器可以用于測(cè)量方向,,實(shí)現(xiàn)或輔助導(dǎo)航。國(guó)內(nèi)傳感器公司有美新半導(dǎo)體,、明皜傳感,、矽睿科技,、深迪半導(dǎo)體,、士蘭微電子、敏芯微電子等,。生命在于運(yùn)動(dòng),,運(yùn)動(dòng)是生命中不可或缺的重要組成部分。因此,,通過(guò)運(yùn)動(dòng)傳感器隨時(shí)隨地測(cè)量、記錄和分析人體的活動(dòng)情況具有重大價(jià)值,,用戶(hù)可以知道跑步步數(shù),、游泳圈數(shù)、騎車(chē)距離,、能量消耗和睡眠時(shí)間,,甚至分析睡眠質(zhì)量等。
二,、生物傳感器包括血糖傳感器,、血壓傳感器、心電傳感器,、肌電傳感器,、體溫傳感器,、腦電波傳感器等,這些傳感器主要實(shí)現(xiàn)的功能包括健康和醫(yī)療監(jiān)控,、娛樂(lè)等,。國(guó)內(nèi)的此類(lèi)傳感器公司有神念科技、敏芯微電子,、芯敏微系統(tǒng),、納芯微電子等。借助可穿戴技術(shù)中應(yīng)用的這些傳感器,,可以實(shí)現(xiàn)健康預(yù)警,、病情監(jiān)控等,醫(yī)生可以借此提高診斷水平,,家人也可以與患者進(jìn)行更好的溝通,。
三、環(huán)境傳感器包括溫濕度傳感器,、氣體傳感器,、pH傳感器、紫外線(xiàn)傳感器,、環(huán)境光傳感器,、顆粒物傳感器或者說(shuō)粉塵傳感器、氣壓傳感器,、麥克風(fēng)等,,這些傳感器主要實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)、天氣預(yù)報(bào),、健康提醒等功能,。國(guó)內(nèi)傳感器公司有康森斯克電子、煒盛電子,、艾譜科微電子,、芯晨科技、敏芯微電子,、芯奧微傳感等,。
全球最有意思的傳感器公司
1 .MC10
MC10是伊利諾斯大學(xué)香檳分校JohnRogers教授創(chuàng)辦的,MC10成立的技術(shù)基礎(chǔ)是“可伸縮電路”,。該公司的目標(biāo)是:重新定義人體與電子電路的接口,,將人盡可能武裝成超人。
結(jié)合傳統(tǒng)電路和新技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)出新一代更薄,、自適應(yīng)形狀的設(shè)備,,MC10的“生物印章”是能夠自適應(yīng)穿戴者拉伸、彎曲和移動(dòng)的傳感標(biāo)簽設(shè)計(jì)。生物印章應(yīng)用薄膜電池技術(shù)開(kāi)發(fā)了可充電電池,,從而可以測(cè)量多項(xiàng)生理機(jī)能,,測(cè)量可以反映大腦、肌肉,、心跳以及體溫的神經(jīng)系統(tǒng)數(shù)據(jù),,并且可以測(cè)量應(yīng)用于人體健康和醫(yī)療設(shè)備的水化水平。
該公司在2010年底和Reebok合作,,并于去年底推出一款旗艦產(chǎn)品Reebok CHECKLIGHT,。該產(chǎn)品可以方便的測(cè)量運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)機(jī)能。MC10還將在今年,,聯(lián)合消費(fèi)電子及醫(yī)療領(lǐng)域的巨頭,,發(fā)布首款貼合皮膚的傳感器。
2 .CAMBRIDGE CMOS SENSORS
該公司創(chuàng)立于2008年,,來(lái)自于世界著名的劍橋大學(xué),。他們的主要產(chǎn)品是微型氣體傳感器。
該公司目前已有的三款產(chǎn)品應(yīng)用的技術(shù)有:MOX(金屬氧化物)技術(shù),、micro-hotplate(微加熱板)技術(shù)以及MEMS micro-hotplates技術(shù),,并且他們還在積極開(kāi)發(fā)紅外探測(cè)器。
這些產(chǎn)品計(jì)劃應(yīng)用于汽車(chē),、呼氣測(cè)醉器,、瓦斯監(jiān)測(cè)設(shè)備以及醫(yī)療保健設(shè)備。該公司制作的CMOS傳感器擁有低功耗(《10mW)小型化(0.99mm*2*3mm)的特點(diǎn),。
該公司最近宣布與ASE合作開(kāi)發(fā)世界上最小的氣體傳感器,。金屬氧化物氣體傳感器將用來(lái)監(jiān)測(cè)乙醇、一氧化碳以及其它揮發(fā)性化合物,。未來(lái)這些小型化的傳感器或許可以應(yīng)用到對(duì)大小要求很高的設(shè)備,,比如手機(jī)、平板電腦等,。
3 .VALENCELL
該公司主要研發(fā)生物數(shù)據(jù)傳感器,,2006年成立于美國(guó)北卡萊納州。
他們的產(chǎn)品包括三個(gè)新元素:傳感器模塊設(shè)計(jì),、單一的提取技術(shù),、生理評(píng)估。其主要產(chǎn)品是PerformTek,。PerformTek的功能涵蓋:心率監(jiān)測(cè)和心率恢復(fù),攝卡路里/能量消耗,、距離,、速度、節(jié)奏、步伐以及鍛煉跟蹤,, 結(jié)合選擇鍛煉計(jì)劃和指導(dǎo),。該公司確信他們的產(chǎn)品不只局限于健身,將來(lái)還會(huì)涉足醫(yī)療甚至軍工領(lǐng)域,。
Valencell的傳感器目前應(yīng)用于LG心率耳機(jī),,iriverON的個(gè)人培訓(xùn)耳機(jī),Rhythm+一個(gè)可穿戴的心率檢測(cè)儀等,。
4. OPTOI
該公司是有20年歷史的意大利公司,。他們最初專(zhuān)注于電子包裝,現(xiàn)在他們?cè)O(shè)計(jì)和研發(fā)應(yīng)用于工業(yè),、環(huán)境,、生物醫(yī)學(xué)、電信和航空航天領(lǐng)域的硅傳感器,。
OPTOI目前有四種類(lèi)型的傳感器:光學(xué),、反射、化學(xué)MEMS以及磁傳感器,。許多光傳感器被用在條形碼掃描和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),,他們的發(fā)射傳感器有應(yīng)用于自動(dòng)交易系統(tǒng)和醫(yī)療條形碼掃描儀。
他的合作伙伴Bellini將花費(fèi)一年的時(shí)間檢測(cè)冰山的變化,,檢測(cè)冰如何變成冰山,,冰山又如何變成水。OPTOI將為Bellini提供傳感器以檢測(cè)環(huán)境變化和生物識(shí)別,。
5 .VAISALA
Vaisala現(xiàn)在是全球公認(rèn)的環(huán)境與工業(yè)檢測(cè)技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者,。他們的業(yè)務(wù)包括二氧化碳測(cè)量、光亮度測(cè)量,、油中水份的含量,、壓力傳感以及路面狀況測(cè)量,此外他們還有多功能天氣傳感器,,主要測(cè)試風(fēng),、雨以及濕度。
他們?yōu)楦鞣N公司提供應(yīng)用于生命科學(xué),、能量管理,、智能家居以及工業(yè)測(cè)量的傳感器。公司最近研發(fā)出了先進(jìn)的總閃電傳感器(Total Lightning Sensor)LS7002,。第一個(gè)non-VHG傳感器用來(lái)探測(cè)總閃電(結(jié)合發(fā)生在一次雷暴中的云和云到地的閃電來(lái)監(jiān)測(cè))并且可以區(qū)分云和云到地,。他們計(jì)劃在網(wǎng)絡(luò)上為那些擔(dān)心雷電會(huì)給他們的地面或航空資產(chǎn)帶來(lái)威脅的人們提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
目前,,該公司正與NASA合作,,試圖從太空監(jiān)測(cè)地球的空氣質(zhì)量,。
6 .Kionix
Kionix成立于1993年,2009年被日本羅姆收購(gòu),。
他們制造的加速器(accelerometer)被廣泛應(yīng)用于工業(yè),、保健以及汽車(chē)應(yīng)用。加速器可以?xún)?nèi)置入震動(dòng)檢測(cè),、屏幕旋轉(zhuǎn),、手勢(shì)識(shí)別以及活動(dòng)檢測(cè)算法。傳感器也可以被用作加速計(jì)的一部分,,該公司還是第一家發(fā)明磁陀螺解決方案的公司,,該磁陀螺已經(jīng)被證明可以被Windows8.1系統(tǒng)所兼容。
Kionix新發(fā)布了一款基于ARM的傳感器—KX23H,,該傳感器將用于消費(fèi)健康類(lèi)產(chǎn)品,。該產(chǎn)品可以計(jì)步、計(jì)算卡路里并且區(qū)分使用者的停止,、步行,、跑步、坐車(chē),、坐火車(chē)等狀態(tài),。
7 .Hillcerestlabs
Hillcrest Labs是全球著名的運(yùn)動(dòng)控制軟件硬件供應(yīng)商。該公司和LG,、三星,、博通等是戰(zhàn)略伙伴合作關(guān)系。
Hillcrest Labs生產(chǎn)傳感器內(nèi)核和傳感器模塊,。他們的自由空間(Freespace)傳感器模塊可以用在頭頂顯示器和虛擬現(xiàn)實(shí)程序,,同樣也可以使用在車(chē)輛和機(jī)器人的工業(yè)監(jiān)控。
Hillcrest Labs現(xiàn)在和聯(lián)想合作,,把他們的運(yùn)動(dòng)和姿勢(shì)控制設(shè)備應(yīng)用在聯(lián)想最先的智能電視中,。聯(lián)想最新的終結(jié)者(Terminator)S9,就應(yīng)用了他們的解決方案,。
8 .BOSCH
該公司至今已經(jīng)出售了超過(guò)40億個(gè)MEMS傳感器,。BOSCH的傳感器應(yīng)用包括:3軸式加速(3-axisacceleration)、陀螺儀和地磁傳感器,。該公司還開(kāi)發(fā)了6軸式(6-axis)傳感器用在電子羅盤(pán),,同時(shí)9軸傳感器用在絕對(duì)定向傳感器。他們的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在手機(jī),、平板等設(shè)備中,。
BOSCH日前推出了第一款功耗在1mA以下的慣性測(cè)量單元(IMU),應(yīng)用于手機(jī),、平板,、穿戴設(shè)備中高度精確,,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用。
9. attocube
attocube的各式系統(tǒng)被用在實(shí)驗(yàn)室,。他們?yōu)楣I(yè)應(yīng)用提供科學(xué)的測(cè)量工具,attocube開(kāi)發(fā)和制作的光纖位移傳感器可以在極端環(huán)境下工作,。他們的FPS傳感器可以實(shí)時(shí)測(cè)量精確到皮米(picometer)的位移和振動(dòng),。也就是說(shuō)他們的檢測(cè)工藝以從超精密加工檢測(cè)到極端嚴(yán)酷的輻射環(huán)境下都可以應(yīng)用應(yīng)用。
今年年初attocube接管了Neaspec的大部分業(yè)務(wù),,該公司專(zhuān)門(mén)從事近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡研究,。
10 .Leti
Leti是一個(gè)致力于小型化技術(shù)應(yīng)用的研究實(shí)驗(yàn)室,他們于1980年代開(kāi)始發(fā)展MEMS,。該公司有超過(guò)150人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)研發(fā)和升級(jí)新產(chǎn)品,,包括:加速傳感器、SOI壓力傳感器,、重量傳感器以及濕度傳感器,。
Leti還積極地通過(guò)它的分拆轉(zhuǎn)讓自己的技術(shù)給其它公司。目前為止37家公司通過(guò)這個(gè)計(jì)劃與其合作,。
Leti是值得尊敬的公司,,他們的負(fù)重傳感(loadsensor)被家庭用品生產(chǎn)商Terraillon使用,他們的夜視傳感器被諾基亞使用,。他們更多的精力現(xiàn)在放在了外部環(huán)境檢測(cè)上面了,,與CORIMA合作開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)應(yīng)用于公路和場(chǎng)地自行車(chē)賽的壓力傳感器,測(cè)量運(yùn)動(dòng)員在腳踏板上的蹬踏力,。
11 .KNOWLES
該公司成立于1946年,,目前在全球37個(gè)國(guó)家設(shè)有辦事處。
Knoeles致力于通信和音頻市場(chǎng),,計(jì)劃開(kāi)發(fā)在噪聲很大的環(huán)境中提高聲音分辨率的產(chǎn)品,,同時(shí)還有應(yīng)用于動(dòng)物監(jiān)測(cè)、機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè),、非接觸式位置測(cè)量以及的槍擊三角(gunshot triangulation)的超聲波設(shè)備,。應(yīng)用在Zeri-HeightSiSonic麥克風(fēng)(一個(gè)小型的低功耗麥克風(fēng))中的聲傳感器很適合應(yīng)用于小型手提寬音頻電子設(shè)備,同時(shí)RF抗干擾性能也符合要求,。截至去年,,該公司總共出品了50億個(gè)SiSonic麥克風(fēng)。
2014年六月,,該公司工程師開(kāi)發(fā)出全球第一款支持超聲波寬帶的麥克風(fēng),,這就允許麥克風(fēng)支持手勢(shì)識(shí)別,該產(chǎn)品預(yù)計(jì)在年底前開(kāi)始生產(chǎn),。
12 .Sensonor
該公司創(chuàng)立于1985年,,2003年被英飛凌收購(gòu),,2009年從英飛凌分離出來(lái)。從1987年開(kāi)始,,該公司總共出售了2.5億壓力傳感器,。
該公司目前擁有兩個(gè)陀螺傳感器和一系列壓力傳感器的模具。他們的陀螺傳感器擁有SPI接口并且是剛性陶瓷LLC封裝,??梢詰?yīng)用于救援、宇航以及水下應(yīng)用,。
他們的SW380硅MEMS傳感器芯片應(yīng)用于好奇號(hào)火星探測(cè)器,。
13 .EnOcean
德國(guó)EnOcean公司2001年從西門(mén)子分離出來(lái),總部位于慕尼黑?,F(xiàn)在在美國(guó)和德國(guó)總共擁有60名員工,。該公司在2008年推動(dòng)成立了EnOcean聯(lián)盟。其聯(lián)盟成員包括德州儀器,、ABB以及霍尼韋爾等350家成員公司,。
EnOcean致力于能量采集技術(shù),使得無(wú)線(xiàn)傳感器所需要的能量來(lái)源于周?chē)h(huán)境中采集的能量,,其中包括:機(jī)械能,、光能以及溫差能。他們的技術(shù)包括微能量轉(zhuǎn)換器,、微功耗電路以及可靠地?zé)o線(xiàn)鏈路,。目前主要應(yīng)用在建筑自動(dòng)化系統(tǒng),產(chǎn)品主要有無(wú)線(xiàn)無(wú)源門(mén)卡,、無(wú)線(xiàn)無(wú)源門(mén)窗磁以及無(wú)線(xiàn)無(wú)源人體存在傳感器,。
EnOcean開(kāi)關(guān)模塊近期被應(yīng)用于飛利浦的Hue智能燈控,并且EnOcean公司還有自己的智能家居系統(tǒng),,涵蓋無(wú)源無(wú)線(xiàn)傳感器和開(kāi)關(guān)等一系列產(chǎn)品,。EnOcean智能家居解決方案,被安裝在了德國(guó)預(yù)裝制房屋品牌WeberHaus第5代超過(guò)2000棟住宅中,,并開(kāi)放展示,,以慶祝WeberHaus成立50周年。
14 .XCO
這是一家美國(guó)公司,,專(zhuān)門(mén)研究新型溫度傳感器,。該公司的連續(xù)熱電偶(Continuous Thermocouples)是線(xiàn)性溫度傳感器的重要組成部分。CT2C和FTLD使該公司擁有專(zhuān)利的產(chǎn)品,,它們被應(yīng)用在氣化爐,、電力變電站、危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)以及油庫(kù),。XCO的產(chǎn)品可以承受惡劣的自然環(huán)境以及極強(qiáng)的外界壓力以保證盡可能早的預(yù)警火災(zāi)從而保證財(cái)產(chǎn)不收損失,。
15 .VISUALANT
該公司主要研發(fā)有彩色標(biāo)示功能的化學(xué)掃描儀,。他們目前銷(xiāo)售彩色I(xiàn)D (ChromaID),該傳感器模塊是由結(jié)構(gòu)光,、LED以及光電二極管組成,。房間里安置一個(gè)手持掃描儀,該掃描儀是一個(gè)底價(jià)的分光光度計(jì),,它可以檢測(cè)LED發(fā)出光的反射光,。該設(shè)備可以用來(lái)檢測(cè)藥品、識(shí)別假冒商品,、做醫(yī)療檢測(cè),以及污染監(jiān)控,。
16 .freescale
傳統(tǒng)的模擬&傳感器件生產(chǎn)商,。他們開(kāi)發(fā)設(shè)生產(chǎn)了六軸(6-Axis)傳感器、加速計(jì),、陀螺儀,、壓力傳感器以及觸摸傳感器,這些傳感器被應(yīng)用在汽車(chē),、消費(fèi),、工業(yè)、醫(yī)藥等行業(yè),。
飛思卡爾的運(yùn)動(dòng)加速傳感器為《吉他英雄》游戲提供了有力的支持,。他們的數(shù)字加速器在很多手機(jī)中都有應(yīng)用。2014年7月,,飛思卡爾與6家公司共同組建Thread聯(lián)盟,,旨在促進(jìn)Thread無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)在智能家居領(lǐng)域的發(fā)展。
17 .KISTLER
Kistler的傳感器主要用于測(cè)量力-力矩,、力-位移,、力-時(shí)間信息。他們的壓電傳感器時(shí)動(dòng)態(tài)應(yīng)用的理想選擇,,并且在內(nèi)燃機(jī)發(fā)展的50年里發(fā)揮了巨大的作用,。該壓電傳感器在400攝氏度的情況下依然能夠測(cè)量壓力變化。
他們的傳感器廣泛應(yīng)用在國(guó)際武器測(cè)試委員會(huì)Commission for Firearms Testing (the C.I.P.),。
18. KWJ
KWJ成立于1993,,并于2007年與TransducerTechnology公司合作,將納米技術(shù)應(yīng)用于氣體檢測(cè)儀器,。一年以后,,KWJ在其Eco傳感器中添加了臭氧檢測(cè)功能,該傳感器被應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè),。
KWJ致力于研發(fā)氣體檢測(cè)傳感器,。MEMS納米傳感器是延長(zhǎng)電池使用壽命,、免維護(hù)的低功耗解決方案,并且可以選測(cè)檢測(cè)甲烷,、氫氣,、二氧化碳或者其他可燃性氣體。KWJ還生產(chǎn)了絲網(wǎng)印刷電化學(xué)傳感器(SPEC),。這些傳感器通過(guò)氧化被測(cè)氣體來(lái)產(chǎn)生電流,,并且它們的3mm厚的尺寸使得它們很容易被集成到移動(dòng)消費(fèi)設(shè)備中。
19 .Proteus Digital Health
Proteus Digital Health開(kāi)發(fā)用來(lái)收集和匯總各種行為,、生理和治療指標(biāo)的數(shù)碼產(chǎn)品,。他們目前產(chǎn)品中有一個(gè)可吸收的傳感器(ingestible sensor)可以用在處方藥中。這種將傳感器放入藥囊中的設(shè)計(jì)可以讓醫(yī)生更好地了解病人對(duì)治療的反應(yīng),。隨后這個(gè)傳感器會(huì)激活胃酸,,通過(guò)膠囊兩端的導(dǎo)體材料產(chǎn)生電流,來(lái)供給傳感器工作,。類(lèi)似土豆電池的工作原理,,胃酸作為電解質(zhì)。
20 .PYREOS
Pyreos開(kāi)發(fā)的被動(dòng)紅外技術(shù),,被應(yīng)用在石油和天然氣領(lǐng)域,。同時(shí)該公司的傳感器還經(jīng)常被應(yīng)用于工業(yè)氣體、火焰檢測(cè)以及手持光譜等市場(chǎng),。其專(zhuān)利技術(shù)是在公司成立之初,,從西門(mén)子獲得的,經(jīng)過(guò)一些年的研發(fā)和生產(chǎn),,現(xiàn)在他們想要將產(chǎn)品應(yīng)用于手機(jī)和平板電腦,。其非接觸式的姿勢(shì)控制傳感器可以在距離手2米的范圍內(nèi)檢測(cè)到用戶(hù)的熱量。
在獲得400萬(wàn)美元投資后,,Pyreos將開(kāi)發(fā)兩款不同的感知人類(lèi)行為和近距離識(shí)別的傳感器,,其中一款測(cè)量范圍是500px,另一款是1m,。它們可以檢測(cè)上下左右以及輸入功能,。這種紅外傳感器是移動(dòng)設(shè)備的理想選擇,因?yàn)樗麄兊暮碾娏渴呛镣呒?jí)的,,功耗比LED運(yùn)行時(shí)的500分之一還要少,。