文︱郭紫文
图︱英飞凌
近年来，随着经济发展及生活水平不断提高，越来越多的人意识到个人与家庭健康的重要性。在产业智能化趋势之下，反复无常的疫情进一步推动了智慧健康领域的发展。时至今日，消费类电子产品已经逐渐成为健康监测及管理的载体，而传感器则作为智能设备价值链的起点，承载了监测生命体征数据的重要任务。
聚焦智慧健康领域，英飞凌从模拟人体感官出发，产品涵盖了硅麦克风、毫米波雷达、3D TOF飞行光传感器、二氧化碳传感器、压力传感器等，为智能设备提供触觉、视觉、嗅觉等感知能力。据英飞凌科技大中华区电源与传感系统事业部应用市场总监李国豪介绍，凭借封装、尺寸、成本及技术等多方面优势，英飞凌逐步将传感器应用从工业领域延伸至消费电子，从而进一步拓展至医疗及健康监测领域。
以智能手表、手环等可穿戴设备为例，用户呼吸、心率、睡眠质量等健康相关数据都可以通过雷达、TOF等传感器进行感知监测，经过数据处理转化为可视结果，直接反馈给用户。众所周知，轻量便携一直是可穿戴设备市场发展的主要趋势。在如此小的空间内实现无触碰精确测量，对传感器的性能特征必然有着更高的需求。
对应视觉感官，雷达传感器具有强大的功能和特性，能够感知任何微小移动。根据这些微小移动，雷达传感器能够感知人体存在，并以此为基础捕获目标距离、位置、速度及角度信息，从而进一步实现对呼吸、心跳、手势等生命体征的监测。英飞凌科技大中华区电源与传感系统事业部高级市场经理吴柏毅表示，除了节能省电，雷达还具有高度灵活性及可靠性。得益于雷达波强大的穿透能力，即便在无光、高温、多雾、多灰尘等恶劣环境中，雷达传感器依然能够正常运行，实现数据的精准测量。
从工作原理来看，雷达传感器通过反射波波形进行运算，根据配对处理器MCU及固件算法，可实现多种功能应用，成本及功耗也相对较低，从而满足复杂多元的市场需求。以英飞凌BGT60LTR11AIP和BGT60TR13C为例，前者具有性价比高、灵敏度高、误报率低、集成度高、尺寸小等优势，同时可自由选择自动模式或SPI模式。自动模式下，该芯片可即插即用，自动侦测5公尺内人体运动，无需毫米波射频开发。同时还可通过外接MCU实现更远距离的侦测。后者则是一发三收MMIC架构，适用于高阶FMCW算法，通过复杂信号处理，实现手势控制、生命体征监测及人体追踪等功能。
随着人口老龄化加剧，除了生命体征监测需求，对于人体姿态变化检测的需求也随之增加。与雷达传感器不同，ToF飞行光传感器在范围广的场景更具优势。对于跌倒等人体姿态变化，ToF可通过深度信息判断物体距离和状态，能够更好地保护隐私安全，适用于厕所、卧室等敏感场景。“英飞凌ToF传感器经过了市场验证，在功能、温度级别、量产效率，以及客户递交产品能力等方面，都能提供完整成熟的解决方案。”英飞凌科技大中华区电源与传感系统事业部高级市场经理张铁虎表示，与市场同类竞品相比，英飞凌为客户提供了高分辨率成像器，而不是低分辨率的“测距仪”。
除了人体本身的数据监测，对周围环境的监测也是智慧健康的重要一环。而作为空气质量的关键指标，二氧化碳浓度对人体舒适状态和健康有着很大的影响。英飞凌科技大中华区电源与传感系统事业部市场经理刘菊指出，室内二氧化碳浓度越高，人员舒适度会越低。当浓度达到1000ppm以上，人们会感到困倦、难以集中注意力，或生产力下降。若浓度超过2000ppm，甚至会影响认知能力，对人体健康造成较大损害。
“增加对二氧化碳浓度测量功能，实时监测和控制空气质量，有助于改善人体健康状况，提高生活舒适度和工作效率。”刘菊表示，基于光声光谱技术，英飞凌二氧化碳传感器具备与高端NDIR相同的精度与选择性，采用MEMS麦克风作为探测器，减少了器件设计复杂度，有效缩小了系统尺寸，降低了生产成本。同时，该传感器不受其他气体干扰，可实现高精度、高灵敏度二氧化碳浓度检测。
在传感器领域，英飞凌拥有丰富的技术积累和开发经验。聚焦智慧健康应用，英飞凌将传感器、处理器、数据安全芯片与软件算法不断融合创新，促进健康数据监测更敏捷、更简便，为用户提供更加普适化的产品和服务。
