本文根据半导体行业协会、中国半导体行业协会MEMS分会、江苏省纳米技术产业创新中心主办，深圳市思锐达有限公司、深圳市智慧家庭协会承办的“2016第二届中国半导体行业协会MEMS分会市场年会暨MEMS传感器创新技术及应用 对接峰会”上演讲嘉宾部分演讲内容而得。

可穿戴市场从2014年开始由智能手环、手表等产品带动，销量热度一路飙升。近两年随着大量低价同质化玩家的涌入，手表、手环行业的问题也开始显现。其中最让人诟病的问题即包括用户粘性低（难摆脱3个月魔咒）、监测数据不准确，难以满足背后庞大的健康、医疗市场需求。

分析其中原因，无外乎应用和技术没有拉通，难以产生满足痛点的刚性需求。那么如何正确打开医疗健康庞大的蓝海市场？是走低端同质拼价厮杀的老路？还是以品质差异化的服务取胜？今天从传感器技术和应用算法两方面创新，来看如何帮助穿戴企业打造出满足健康医疗刚需的产品。

心电&心率：手表、手环外，耳塞、服装成新形态

传感技术直接关系可穿戴产品的核心功能。根据智慧产品圈《2015年中国智能可穿戴产业报告》显示，用户最期待的可穿戴设备功能是心率、血压。以心率为例，常见心率传感技术有光电式和电极式：光电传感通过LED光线折射的血流变化判断心率，这种方式易受环境光、不同肤色，以及运动伪像等干扰；电极式传感通过测量电势获得心电信号，医院的心电仪器正是采用这种原理（多导，可穿戴产品单导），精准度高，但相对复杂、尺寸较大，较难自动测量。

两种技术各有特色，然而殊途同归，满足精准性、小尺寸、低功耗、智能化等是可穿戴产品对传感器件的终极追求。

方案1：更丰富的电极式心电（ECG）传感

心电图除了可以获得心率，还包含有关心脏健康的多种信息。从做脑电芯片（脑电信号是心电信号的强度的千分之一）开始的神念科技，在电极传感技术上有着较长时间积累。神念科技中国区总经理冯华介绍，公司从脑电的娱乐游戏市场转向健康医疗细分领域，正是看到该市场的刚性需求，而神念在生物传感技术和算法上的优势正好满足这一需求。

图：集成了传感器和DSP的神念科技心电SoC芯片，无外围器件，内含专利算法，体积3*3*0.6mm

图：除了手表、手环，智慧服装成为又一新市场。它结合生物传感和导电纳米织物，可获得心率、心率恢复指数、心脏疲劳度、心脏年龄、有氧/无氧运动心率指导、呼吸率等信息。

方案2：调优的高性能光学心率监测（HRM）

光电式心率传感虽然易受干扰，但采用不同方法进行优化、修正，同样可以获得精准测量。比如手腕位置因为血管密度等生物特性的关系，并不是最佳监测位置；而耳朵因为富含毛细血管，更利于监测动脉搏动，所以耳塞式心率监测（HRM）产品可以获得更高性能。

Silicon Labs华东区经理Alex Wei在第二届中国半导体行业协会MEMS分会市场年会上介绍了针对高中低端市场的不同产品形式。其中耳塞式HRM产品可获得和胸带式一样高的精准性能。

图：Silicon lab和 Valencell合作，提供高性能的耳塞式心率传感器。Valencell拥有生理监测模块的IP，通过授权可将其IP嵌入到耳塞产品中，用户在收听音乐的同时可以收集到心率等生物参数。

除了测量位置的不同，要在运动中获得连续精准的心率监测数据还需要在芯片软硬件上做优化。如Silicon lab开发了自己的运动补充HRM软件，还提供光学传感器加MCU运行算法的移动补偿双芯片解决方案。

一万步=/=健康！算法提供有价值、差异化服务

应用算法之于传感器就像是精良的兵器之于将领。东西好，还要用的好。

只有简单心率、计步功能的手表、手环，精度如何暂且不计，单是这种无参考意义的数据，新鲜一阵后，也就很难再激起使用者的热情。正如走一万步并不等于健康，健康是要符合个人身体情况的精准、安全运动，避免运动猝死等危险情况。

这正是应用算法的缺失。针对医疗健康领域，根据传感器精准度、算法精准度的不同，可穿戴、手持移动等智能产品可广泛应用与健康甚至医疗场景中。

健康应用：冯华介绍，以心电传感为例，除了可以获得心率，还可以通过算法获得心脏负荷率、心脏健康信息、压力指数、睡眠情况、心率恢复指数等多种参考信息，为手机、手表、智能手机壳、小挂件等智能硬件产品提供健康功能，甚至也可以做在自行车或者汽车方向盘中。

医疗应用：生物传感的应用也呈现出向专业医疗保健领域渗透的趋势。Alex Wei介绍，病人的监护，独自生活的老年人的监护，婴儿和儿童的监护是未来心率等生物传感的应用方向。移动、便携、可穿戴的智慧医疗设备可以成为稀缺的医疗系统的有力补充。

冯华也表示，神念科技的BMD心电传感器可过FDA医疗认证，同时，可过FDA的心电算法也在研究中。

商业模式的突破：穿戴式设备最大的尴尬就在于叫好不叫座，出货量迟迟无法上升到一个新高度。最大的症结就在于商业模式不清晰，而神念科技正在和保险公司的合作未来将真正实现商业模式突破。

冯华介绍，保险公司在接受新的投保意向时，会首先要求被保人进行身体检查，如果发现有比较严重的心脏疾病风险如心颤或持续心动过速，可能会拒绝投保。这对于保险公司和投保人都是一种损失。

而现在，通过双方合作，向有心脏疾病高风险人群发放便携式心电监测产品，做好日常健康监护，尽可能降低病症突发风险。对保险公司来说，增加了商业收入，降低了理赔风险；对投保人来说，不再被拒之门外，获得了更大的保障，可谓多赢。

总结

应用算法至关重要，对可穿戴等智能硬件厂商而言，要想产品获得更佳应用，需要和拥有长期经验积累的传统机构进行合作。正如健康医疗算法来源于医疗行业，冯华介绍，神念科技和国际顶尖科研机构如MIT、斯坦福医学院等有深度合作，他们在生物医学方面有庞大完整的样本库。神念的算法在这些样本库中进行不断验证、优化，再通过临床测试，保证算法精准有效。

先进传感技术和算法是构建创新应用服务模式的基础，期待未来无限可能。

文/ 陈静 智慧产品圈 编辑

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