攻占可穿戴市場：行業(yè)第一個數(shù)字UV傳感器走起！

 臭氧層變薄，紫外線輻射變強(qiáng)怎么辦?

當(dāng)今，物聯(lián)網(wǎng)時代下最熱門的智能市場無疑包括可穿戴設(shè)備的智能手表、健身監(jiān)視器和智能耳機(jī)等。針對人類感覺和動作信息的檢測與統(tǒng)計、輸出技術(shù)成為焦點，已經(jīng)滲透到生活的方方面面。人們借助可穿戴技術(shù)設(shè)計了個性化健康管理方案：計步、測量心率、血壓和紫外光等生物和環(huán)境指標(biāo)。其中，最為炙手可熱的要屬對太陽光里紫外線(UV)輻射的監(jiān)測產(chǎn)品。隨著臭氧層變薄，地球收到的紫外線輻射強(qiáng)度也越來越高，而UV輻射對人體皮膚和眼睛都存在潛在傷害，會造成曬傷，當(dāng)長時間暴露時更可能引發(fā)皮膚癌。因此，一個帶有UV傳感器的可穿戴設(shè)備將能幫助人們監(jiān)測太陽光中的UV強(qiáng)度，并及時報警以提醒戶外活動者避免達(dá)到危險的暴露級別。

可穿戴設(shè)備的靈魂：傳感器

可穿戴設(shè)備通過組合使用UV、IR、運動、手勢、溫濕度和環(huán)境等傳感器，集成復(fù)雜的算法來簡化監(jiān)測，并改善人們健康和提高生活質(zhì)量，這在未來會有很大的發(fā)展空間。然而在可穿戴設(shè)備的多彩世界里，想要抓住商機(jī)并及時推出高性能的產(chǎn)品，就需要找準(zhǔn)符合可穿戴設(shè)計和功能需求的傳感器，以及全面專業(yè)的技術(shù)平臺支持。而作為可穿戴產(chǎn)品的靈魂，每款可穿戴設(shè)備中傳感器的數(shù)量可不止一顆，按功能種類分也不只一款，這將很大程度增長未來傳感器的需求量。且隨著“智能穿戴”潮流愈演愈烈，該火爆市場對傳感器的性能、大小、重量、功耗等方面的要求也會不斷提高，以實現(xiàn)小尺寸、低成本、多功能、電池壽命長的高性價比終端產(chǎn)品。

圖1: 多種多樣的可穿戴傳感器類別

行業(yè)第一個數(shù)字 UV 指數(shù)傳感器——Si1132/4x系列

全球高性能模擬與混合信號IC領(lǐng)導(dǎo)者Silicon Labs就已瞄準(zhǔn)可穿戴市場投放出一系列強(qiáng)大武器，包括行業(yè)首款的數(shù)字UV指數(shù)單芯片解決方案——Si1132/4X系列傳感器。該產(chǎn)品將UV指數(shù)傳感器和數(shù)字處理電路集成在一個極小的2mm x 2mm QFN10封裝中，包括發(fā)光二極管驅(qū)動、光電二極管、模擬前端和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，已經(jīng)小到可以在8.5英寸寬的典型尺寸頁面中同時置入655顆。配備易于與MCU進(jìn)行通信的I2C數(shù)字接口和可編程事件中斷輸出，方便讀取紫外線指數(shù)值。而且，其集成的信號處理電路還可以在出廠前或根據(jù)具體實際解決方案就進(jìn)行高精確度的校準(zhǔn)，提高了產(chǎn)品UV測量數(shù)據(jù)的一致性，也節(jié)省了成本和電路板空間。非常適用于運動手表和健康/健身腕帶這種空間極度受限的智能應(yīng)用。

世強(qiáng)市場經(jīng)理羅光川介紹，Si1132/4X系列傳感器憑借其高效節(jié)能、小尺寸、高靈敏度、寬動態(tài)范圍的優(yōu)勢，以及Silicon Labs強(qiáng)大的技術(shù)支持，將會是可穿戴設(shè)備中傳感器元件的理想選擇，特別是電池應(yīng)用。因其擁有超長的電池壽命：每秒一次的實時 UV 指數(shù)測量的電流平均耗值低至 1.2 uA，待機(jī)電流亦小于500 nA，所以已經(jīng)成功應(yīng)用在健康手環(huán)和健康戒指上。此外，還廣泛應(yīng)用于手持機(jī)如電子書閱讀器,筆記本電腦/上網(wǎng)本,音頻產(chǎn)品,煙霧檢測器,無接觸開關(guān)和滑動, 顯示器背光控制及其他消費類電子,工業(yè)自動化等。

圖2:2mm x 2mm QFN10極小封裝的傳感器 Si1132

Si1132、Si114x系列各有千秋，拿走不謝

其中，Si1132系列集成了UV指數(shù)和環(huán)境光傳感器，除了可以測量太陽光中的UV指數(shù)外，還能用于檢測環(huán)境光和紅外光，能夠自動調(diào)節(jié)顯示亮度和提高用戶的視覺體驗，可減輕眼疲勞，進(jìn)一步降低電量消耗。且結(jié)合加速計，還能實現(xiàn)睡眠追蹤功能。且能在包括深色玻璃的各種覆蓋材料下工作，允許終端產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中使用深色覆蓋物將電子部分隱藏起來，以延長終端產(chǎn)品壽命，這也是該產(chǎn)品區(qū)別于市面其他產(chǎn)品的優(yōu)勢之一。

Si114x系列則帶有UV指數(shù)監(jiān)測、紅外(IR)接近感測、手勢識別、環(huán)境光檢測等功能，能用于生物計量如：心率、脈搏和血氧飽和度，以及提供接近/手勢控制等。且具有多達(dá)3個可編程 LED 驅(qū)動器集成選項，可為手勢識別提供15級可選擇的驅(qū)動等級，用于實現(xiàn)先進(jìn)的 2D 和 3D 手勢識別功能。這三個LED 驅(qū)動器驅(qū)動水平可任意選擇，電流范圍在5.6 mA 至360 mA之間，最大驅(qū)動電流也高達(dá) 500 mA。并采用紅外按鍵，所以用戶即使在有水的情況下戴著手套操作也不會有影響。

配備高達(dá) 128 Klux 光線傳感器級別的環(huán)境光傳感器和小于1uW/cm2的最低反射靈敏度，以及強(qiáng)大的1250 px高分辨率，室內(nèi)可達(dá)1.5米的長距離接近感應(yīng)能力。Si114x系列傳感器能夠在25.6μs內(nèi)完成接近感應(yīng)測量，無需多數(shù)突發(fā)的閃變補償，顯著減少了極其耗電的紅外發(fā)光二極管的開啟時間，從而以其業(yè)界可數(shù)的系統(tǒng)低功耗在可穿戴領(lǐng)域脫穎而出。

圖3:Si114x系列傳感器的內(nèi)部架構(gòu)

可穿戴市場的搶攻利器：UVIrSlider2EK UV/IR 評估套件

可穿戴設(shè)備的結(jié)構(gòu)由一個或多個傳感器、存儲器件、連接器件(射頻控制器)、顯示屏及電池五個部分組成。所以，一個完整的MCU、傳感器和無線通信的高集成度解決方案必定是可穿戴市場的搶攻利器。

而Silicon Labs就可以提供這樣全面、專業(yè)的軟、硬件開發(fā)工具平臺，包括無許可費、帶運動補償?shù)男穆蕶z測軟件和新品模板、交鑰匙電路板模板，以及可以幫助開發(fā)人員加速環(huán)境和生物特征感知應(yīng)用設(shè)計的IOT傳感器開發(fā)套件：UVIrSlider2EK UV/IR評估套件。該套件通過5個LED，能在PC上顯示完整的紫外線指數(shù)和太陽的暴曬的5個等級，并采用紅外滑條，根據(jù)觀察板上8個LED的移動軌道，亦可判斷對應(yīng)手勢。另外，Silicon Labs還能提供環(huán)境光、接近和手勢識別的相關(guān)軟件。最終有效幫助用戶簡化測試、功能特性、原型設(shè)計和軟件開發(fā)，從而降低系統(tǒng)設(shè)計成本并加快了終端產(chǎn)品的上市時間。歡迎撥打世強(qiáng)服務(wù)熱線電話 40088-73266咨詢訂購。

圖4:Silicon Labs適用于可穿戴設(shè)備的產(chǎn)品平臺