“用于生物計量可穿戴設(shè)備的光學(xué)心率傳感器”三篇系列文章的第二篇,。第一部分重點介紹了這些傳感器系統(tǒng)的工作原理,，以及如何使用它們進行測量。
設(shè)想一下,，您正在參加一個計劃會議,。團隊剛剛提出了一些非常棒的想法，他們?yōu)樾碌目纱┐髟O(shè)備設(shè)計了一種光學(xué)心率傳感器,，您可以將其添加到您的產(chǎn)品線中,。他們都向您求助：我們應(yīng)該與誰合作開發(fā)傳感器系統(tǒng)? 突然間您意識到你并不完全確定從哪里著手。
我們參與了50多個生物識別可穿戴設(shè)備項目,。 我們的技術(shù)應(yīng)用到目前市場上20多種不同的生物識別可穿戴設(shè)備中,。我們犯了一些錯誤，從這些經(jīng)歷中吸取了很多教訓(xùn),，并在此過程中取得了一些成功,。以下是我們在整個過程中總結(jié)的十大經(jīng)驗教訓(xùn)，在為您的新一代可穿戴設(shè)備選擇生物識別傳感器系統(tǒng)時,，您可以作為參考,。
在您開始之前，要證明它是有效的,。這可能看起來非常明顯,，但任何將生物識別可穿戴設(shè)備推向市場的人都會告訴您，產(chǎn)品開發(fā)周期中最難的部分是讓生物識別傳感器系統(tǒng)能夠很好地滿足您的要求,。您的起點應(yīng)該是一個有效的參考設(shè)計,，類似于圖1中的設(shè)計。而且不要只在工作臺上做測試,。把它放在至少20個人身上,，看看它與一個合法的基準設(shè)備相比是否適用于您的預(yù)期用例。另一種選擇是測試市場上使用特定供應(yīng)商技術(shù)的其他公司產(chǎn)品,。他們的客戶對性能感到滿意嗎,？它在測試中的表現(xiàn)如何？
圖 1：測試生物識別可穿戴設(shè)備的工作參考設(shè)計
2.與了解您的市場并可以滿足您要求的技術(shù)供應(yīng)商合作,。生物識別可穿戴設(shè)備的應(yīng)用非常廣泛,。確保您的技術(shù)供應(yīng)商具備在您想要開發(fā)的設(shè)備上的交付能力和經(jīng)驗。合適的外形,、合理的指標,、正確的精確度和良好的用戶體驗都對產(chǎn)品的成功起著巨大的作用。
3.與具備生物識別可穿戴設(shè)備和光機技術(shù)專業(yè)知識的技術(shù)供應(yīng)商合作。硬件元件和光學(xué)機械設(shè)計是精密生物識別可穿戴設(shè)備的關(guān)鍵要素,。您選擇的供應(yīng)商應(yīng)具備廣泛的硬件和光機專業(yè)知識,，并且應(yīng)是評估用于信號處理的模擬前端（AFE）性能方面的專家，如TI AFE4410,。他們應(yīng)該了解光與身體之間的耦合情況,，優(yōu)化血流信號指示，并盡量減少環(huán)境噪音,。一個強大的團隊將確保選定的設(shè)備主體位置和外形使用正確的波長,。
4.先進的信號提取方法至關(guān)重要。由于單個主體的復(fù)雜性,，所有技術(shù)開發(fā)人員都必須對信號提取算法有深入的了解,，特別是有源信號表征(如圖2所示)，它可以識別表征可能破壞信號的運動和環(huán)境噪聲,。隔離這些因素和其他因素,，使生物識別傳感器系統(tǒng)能夠報告準確的數(shù)據(jù)。
圖 2：涉及有源信號表征的信號處理至關(guān)重要
5.需要高級生物識別測量技術(shù),?；拘穆蕼y量正迅速成為可穿戴設(shè)備的最低要求。更高級的指標將定義未來,，因此請仔細查看可從系統(tǒng)獲得的指標,。它是否支持連續(xù)心率或只是定期進行現(xiàn)場測量？它能否提供更高級的指標,，如心跳頻率間隔(心率變異性[HRV]),、呼吸頻率或血壓? 也許更重要的是，供應(yīng)商能否向您證明他們能夠提供這些指標? 事實往往勝于雄辯,。
6.與能夠正確測試產(chǎn)品的技術(shù)供應(yīng)商合作,。當您與供應(yīng)商合作開發(fā)產(chǎn)品的核心組件時，不僅要了解他們?nèi)绾螠y試自己的產(chǎn)品,，還要了解他們?nèi)绾卧谀脑O(shè)備中測試他們的產(chǎn)品,。如果他們提供原型測試服務(wù)，那么您的方向就是正確的,。但是,，請務(wù)必詢問他們是否可以測試您的希望的用例，如圖3所示,。他們?nèi)绾我约霸诤翁庍M行測試,？他們在每輪原型設(shè)計中測試了多少人？
圖 3：確保在預(yù)期的用例上對設(shè)備進行廣泛的測試,。
7.尋找將生物識別可穿戴設(shè)備推向市場的成熟經(jīng)驗,。重要的是要了解市場上還有哪些產(chǎn)品（包括您的產(chǎn)品）正在使用您所關(guān)注的技術(shù),。分析消費者對這些設(shè)備的評論可以讓您深入了解該組件在您設(shè)備中的工作方式。這些產(chǎn)品有多精確? 產(chǎn)品評價是否正面——至少與心率監(jiān)測和生物識別組件有關(guān),？
8.選擇具有多學(xué)科專業(yè)知識的團隊,。您應(yīng)該了解供應(yīng)商團隊的技能和專業(yè)知識。他們專攻硬件嗎? 光學(xué),？固件,？算法？他們的核心競爭力是什么,？
9.制造合作伙伴的經(jīng)驗是非常寶貴的,。與典型的可穿戴設(shè)備相比,，設(shè)計生物識別可穿戴設(shè)備是一個截然不同的項目,，主要是因為它其涉及光機械技術(shù)。即使您之前設(shè)計并制作了活動跟蹤可穿戴設(shè)備,，也不要低估添加光學(xué)生物識別技術(shù)的復(fù)雜性,。您應(yīng)該選擇具有大規(guī)模生產(chǎn)生物識別可穿戴設(shè)備經(jīng)驗的制造商。他們將面臨并解決許多其他制造商所沒有遇到的未知挑戰(zhàn),。
10.評估知識產(chǎn)權(quán)（IP）領(lǐng)域,。盡管這是一個相對較新的領(lǐng)域，但生物識別可穿戴設(shè)備領(lǐng)域存在大量的專利,，而也曾有知名公司也在這一領(lǐng)域發(fā)起訴訟,。生物識別可穿戴設(shè)備的IP領(lǐng)域包括視光機械設(shè)計、數(shù)據(jù)處理,、數(shù)據(jù)評估和可穿戴數(shù)據(jù)可視化等領(lǐng)域,。圖4顯示了可穿戴設(shè)備專利授予的最新趨勢。
圖 4：可穿戴設(shè)備專利授權(quán)和提交（圖片由ipwatchdog.com提供）
希望這能幫助您選擇合適的生物識別傳感器系統(tǒng),。本系列的下一部分將介紹不同的設(shè)備和生物識別傳感器系統(tǒng)用例,。