了解瑞薩電子的連接產品如何為智能且功能豐富的個人或可穿戴設備節(jié)省空間并降低功耗。

David Renno

Sr. Business Development Manager

David Armour

Global Director Business Development

Melissa Hu

Product Marketing Manager

Sezgi Koukourakis

Technical Marketing Content Manager

個人醫(yī)療監(jiān)測技術正在以驚人的速度變化。就在十年前，患者跟蹤一般健康指標（如心率和血壓）或特定指標（如血糖）的正常方式是通過侵入性醫(yī)療程序（如血液檢查）。這種測試通常需要遠離家，在當地診所或醫(yī)院進行。

快進到今天，患者的情況要好得多。任何人——不僅僅是那些接受醫(yī)生治療的人——都可以從監(jiān)測生命體征以及其他長期健康指標（如活動和睡眠）中受益。這是因為新一代可穿戴醫(yī)療和消費設備內置了非凡的傳感器和數據處理能力。最新類型的產品，如連續(xù)血糖監(jiān)測儀（CGM）和智能戒指，可以24/7全天候報告佩戴者的狀況，它們又小又輕，用戶幾乎不知道它們，而且非常方便和易于使用，它們對任何人都很有價值。

這種新型可穿戴醫(yī)療設備的核心是先進的無線連接技術：用于連接到智能手機、平板電腦或個人電腦的低功耗藍牙片上系統(tǒng)（SoC），以及用于身份驗證、配對、配置和充電的NFC（支持非接觸式支付的技術）。

電池壽命長，外形小巧

CGM和智能戒指設計中最重要的限制是相同的：空間和功率。這兩款設備都執(zhí)行24/7全天候監(jiān)控，并且期望電池壽命長，以限制用戶必須為它們充電的次數。這非常強調了無線SoC在活動和待機模式下對低功耗的需求。

器件的尺寸也是一個關鍵的設計參數。它的外形必須舒適，適合全天佩戴，但制造商將渴望將盡可能多的功能打包到設備中，以增加其對用戶的價值。因此，這種可穿戴設備需要用于連接和充電的無線系統(tǒng)，這些系統(tǒng)本身很小，并且需要使用最少數量的外部組件，以將總電路板占用空間保持在最低限度。

同時，這些設備執(zhí)行一系列復雜的連接功能，以支持本地和遠程數據訪問。盡管存在尺寸和功耗限制，但他們的低功耗藍牙SoC必須為用戶的智能手機提供強大而可靠的連接，以便在本地或云端進行數據處理和分析。此外，NFC連接還支持配件認證、使用情況跟蹤以及無線充電等功能。因此，高性能是必不可少的要求。

這對產品設計師來說是一個嚴峻的挑戰(zhàn)。但制造商有一個現成的解決方案：瑞薩電子的連接產品，可以節(jié)省空間，消耗的電量非常少。

高性能和低功耗，適用于CGM設計

一個典型的例子是DA1453x系列藍牙SoC，它結合了非常低的功耗和高集成度，減少了電路板上的外部組件數量，從而節(jié)省了CGM設計的空間。

例如，藍牙5.1DA14531采用微型2.0mm x 1.7mm封裝，尺寸僅為其他領先制造商產品的一半。最重要的是，它僅需六個外部無源元件，并使用單一晶振進行時序輸入。

DA14531的更多信息請復制下下方鏈接到瀏覽器中打開查看：

https://www.renesas.cn/cn/zh/products/wireless-connectivity/bluetooth-low-energy/da14531-smartbond-ultra-low-power-bluetooth-51-system-chip

創(chuàng)紀錄的低休眠和有效功耗確保了即使是最小的一次性電池也能實現較長的運行和保質期：DA14531與堿性電池、氧化銀電池和紐扣電池兼容，并包括一個內部降壓-升壓DC/DC轉換器，以延長這些電池類型的使用壽命。

這種小尺寸和極低功耗的組合使DA1453x SoC成為CGM的理想選擇，CGM是一種必須執(zhí)行24/7全天候監(jiān)控的小型可穿戴設備。

智能戒指設計：在一個低功耗芯片中集成多種功能

瑞薩電子的藍牙SoC（如DA14695或DA1459x）是智能戒指的低功耗和高集成度雙重優(yōu)勢的突出例子。DA14695 SoC基于96MHz ArmCortex-M33FCPU內核，可運行應用功能，例如處理來自智能戒指的信號，以及96MHz Cortex-M0+內核，用作傳感器節(jié)點控制器和板載低功耗藍牙v5.2無線電的可配置媒體訪問控制器。

該DA14695提供了卓越的集成度：片上功能包括電源管理IC（PMIC）、USB接口和USB充電器、用于觸覺反饋的電機驅動器和用于顯示屏的并行接口驅動器，以及強大的安全保護。然而，在深度睡眠模式下，這款高性能器件僅消耗10μA電流。

與此形成鮮明對比的是，市場上的其他藍牙SoC可能提供 CPU、協議引擎和傳感器節(jié)點控制器，但缺乏DA14695中的許多外圍設備功能，導致組件成本和PCB所需空間量顯著增加。

DA14695的更多信息請復制下下方鏈接到瀏覽器中打開查看：

https://www.renesas.cn/cn/zh/products/wireless-connectivity/bluetooth-low-energy/da14695-multi-core-bluetooth-52-soc-system-power-management-unit

智能戒指和其他可穿戴設備的設計人員可以使用這種類型的瑞薩連接解決方案產品來滿足其最嚴格的設計要求。

一體式充電器和數據交換組件

瑞薩電子的NFC技術也實現了類似的省電和節(jié)省空間的方法。NFC以其在非接觸式支付終端中的應用而聞名，使智能手機或智能手表能夠安全地交換數據包以授權金融交易。

在智能環(huán)中，這種數據交換功能也可用于非接觸式支付。但用于數據交換的相同PTX30W NFC標簽也支持NFC無線充電。

在這方面，瑞薩電子再次創(chuàng)造了節(jié)省空間的集成奇跡：PTX30W在微型1.78mm x 1.78mm WLCSP封裝中封裝了NFC標簽、整流器、限幅器、電池充電器電路和專用內核，用于處理NFC無線充電協議。

PTX30W與瑞薩電子PTX130W配對，是一種專用的NFC充電發(fā)射器，稱為輪詢器，嵌入在智能戒指的充電盒中。該PTX130W采用直接天線連接技術（DiRAC）可提供最大的功率傳輸和快速充電。與競爭產品相比，該技術還使PTX130W在充電盒設計中更容易實現，因為它消除了對EMC濾波器的需求，并簡化了天線匹配。該PTX130W具有卓越的射頻性能，可以使用小型天線，并允許靈活放置輪詢器和聽聽器的天線。

PTX30W的更多信息請復制下下方鏈接到瀏覽器中打開查看：

https://www.renesas.cn/cn/zh/products/wireless-connectivity/nfc/ptx30w-highly-integrated-scalable-nfc-wlc-listener-i-c-interface-and-board-pmic-ldo

PTX130W的更多信息請復制下下方鏈接到瀏覽器中打開查看：

https://www.renesas.cn/cn/zh/products/wireless-connectivity/nfc/ptx130w-high-efficiency-high-performance-high-power-nfc-wlc-frontend-solution-multi-protocol-reader-function

通過消除對額外組件的需求，并允許使用小型天線，PTX30W提供了一種充電解決方案，可以安裝在智能戒指中的微型PCB上，例如Muse Wearables的Ring One。

用于快速高效產品開發(fā)的瑞薩電子生態(tài)系統(tǒng)

高性能和無縫集成是瑞薩電子連接解決方案產品組合的口號，該產品組合與瑞薩電子的微控制器和應用處理器系列完美契合。該產品組合還使用戶能夠訪問瑞薩電子提供的無與倫比的開發(fā)工具和資源套件，包括e2 studio集成開發(fā)環(huán)境、用于固件的靈活軟件包（FSP）包、開發(fā)套件和Winning Combinations（針對特定產品設計的預先審查的兼容組件集）。

現在，可穿戴醫(yī)療設備的設計人員可以在瑞薩電子連接解決方案的最新白皮書中了解智能互聯醫(yī)療、健身和護理產品的全部產品：這是針對低功耗和空間受限但智能且功能豐富的個人或可穿戴設備設計的最佳指南。

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瑞薩電子(TSE: 6723)

科技讓生活更輕松，致力于打造更安全、更智能、可持續(xù)發(fā)展的未來。作為全球微控制器供應商，瑞薩電子融合了在嵌入式處理、模擬、電源及連接方面的專業(yè)知識，提供完整的半導體解決方案。成功產品組合加速汽車、工業(yè)、基礎設施及物聯網應用上市，賦能數十億聯網智能設備改善人們的工作和生活方式。