智能手环传感器:传感技术中的五大主流智能手环MEMS传感器盘点

2021/11/09 10:15 · 传感器知识资讯 ·  · 智能手环传感器:传感技术中的五大主流智能手环MEMS传感器盘点已关闭评论
摘要:

智能手环传感器:传感技术中的五大主流智能手环MEMS传感器盘点流行智能穿戴产品中的传感器现在是2020年,智能手表和TWS耳机已是很流行的智能穿戴设备,其他智能穿戴设备我见得少,这里就不介绍了。概况智能手表安卓阵营的手表操作系统谷歌的wearOS,魔改android的,闭源的rtos,魔改linux的ti

智能手环传感器:传感技术中的五大主流智能手环MEMS传感器盘点  第1张

智能手环传感器:传感技术中的五大主流智能手环MEMS传感器盘点

流行智能穿戴产品中的传感器
现在是2020年,智能手表和TWS耳机已是很流行的智能穿戴设备,其他智能穿戴设备我见得少,这里就不介绍了。

概况

智能手表
安卓阵营的手表操作系统
谷歌的wear OS,魔改android的,闭源的rtos,魔改linux的tizen

还有以后应该会用到华为的鸿蒙OS
Apple Watch Series 6 ¥3199+

功能加速度传感器陀螺仪血氧传感器电极式心率传感器光学心率传感器环境光传感器气压传感器GPS磁力计测量步数√久坐提醒√摔倒检测√运动时状态检测分析提示√√运动后体能状态反馈√√√测量心率√√测量血氧饱和度√测量睡眠状态√√测量海拔高度√√测量气压√屏幕亮度自动调节√
指南针√
苹果支持上百种运动模式,可以自动识别六种

apple watch SE ¥2199+
基本功能和上面的六代苹果表一样,只是:

没有血氧饱和度检测不能常亮便宜一千块
HUAWEI WATCH GT 2 ¥1488

功能加速度传感器惯性测量单元(含陀螺仪)血氧传感器电极式心率传感器光学心率传感器环境光传感器气压传感器GPS测量步数√久坐提醒√摔倒检测√运动模式√√运动后体能状态反馈√√√测量心率√√检测心脏健康情况√√测量血氧饱和度√测量睡眠状态(不开灯)√√测量海拔高度√√测量气压√屏幕亮度自动调节√

下图为华为手表支持的15种运动模式,可提供训练实时指导,实时检测状态,实时评估效果

运动后体能状态

预计恢复时间:指运动完成后,体能完全恢复的时间,反映了身体的疲劳程度最大摄氧量:单位时间每千克体重所能摄取和利用的氧气水平,反映有氧运动能力有氧/无氧训练效果:综合前两点来考量身体机能(氧气利用效率,疲劳恢复)有无提升
小米手表标准版 ¥999

功能加速度传感器惯性测量单元(含陀螺仪)电极式心率传感器光学心率传感器环境光传感器气压传感器GPS测量步数√久坐提醒√站立检测√运动状态自动识别√√运动状态分析提示√√√√测量心率√√检测压力√√身体能量√√测量睡眠状态√√测量海拔高度√√测量气压√屏幕亮度自动调节√
小米测压力:实时地监控心率的变化,评估心率变异性HRV
小米测生命能量:综合一天中的不同时段或状态下心率的变化,通过一些医学规则评估

Samsung Galaxy Watch Active2 ¥2549

功能加速度传感器陀螺仪光学心率传感器光传感器气压传感器GPS运动状态自动识别√√运动状态分析提示√√√心率监测√压力监控√睡眠监控√高度√√大气压√
支持包括游泳在内的七种运动状态的实时自动监测,可手动检测几十种运动,教练功能给出实时操作建议

一段时间的压力检测

心率监控,八个光电二极管

OPPO Watch ECG版

功能加速度传感器陀螺仪光学心率传感器电容传感器ECG心电传感器光传感器气压传感器GPS磁力计运动状态自动识别√√运动状态分析提示√√√√心率监测√心电检测√压力监控√睡眠监控√高度√√大气压√指南针√检测手表佩戴情况√亮度自动调节√
运动分析提示算法:与国家体育总局体育科学研究所独家合作 GoMore,为 OPPO Watch 提供专业AI运动算法支持,根据你的体能状况,建立运动体能模型并提供 AI 智能教练服务。运动前根据模型算法,生成个性化运动方案;运动中进行语音实时指导和数据监测;运动后提供身体恢复建议,让运动更安全更有效。

Garmin Venu ¥1980

功能加速度传感器陀螺仪Pulse Ox脉搏血氧传感器光学心率传感器气压传感器GPS,GLONASS磁力计温度传感器测量步数√久坐提醒√摔倒检测√运动时状态检测分析提示√√运动后体能状态反馈√√测量心率(支持水下)√测量血氧饱和度√测量睡眠状态√√√女性经期管理√√测量海拔高度√√测量气压√电子罗盘√内部温度检测√
睡眠状况监测:记录翻身和完整睡眠阶段,包括浅睡、深睡、REM快速眼动阶段,连续记录心率变化和测量血氧饱和度,了解睡眠时的呼吸状况

同系列的SQ系列在上面的基础上没有陀螺仪,没有气压式高度计,动作方面的监测可能没那么精确,故没有训练动画指导

suunto 7 智能手表 ¥4299

功能加速度传感器陀螺仪光学心率传感器气压传感器GPS磁力计测量步数√运动时状态检测分析提示√√测量心率(不支持水下)√测量海拔高度√√测量气压√电子罗盘√运动轨迹√√FuseSpeed测速√√
运动模式70种,其中游泳,跑步,骑行被拿出来作单独说明

游泳模式功能:泳池游泳频率和距离,开放水域游泳频率和距离,记录游泳时的心率,按照游泳池长度、圈数和总数分类的游泳时间 ,游泳动作速率、计数和类型,划水动作效率 (SWOLF),自动间隔,间歇圈数表跑步功能:FuseSpeed测速,步调,实时平均、最大、圈配速(除最大配速),圈数比较骑行功能:骑车速度,实施平均速度,含心率、平均功率和平均速度的实时圈数表(除平均力量)
这个手表贵了

fitbit sense(官网旗舰) $329.95

功能加速度传感器陀螺仪血氧传感器电极式心率传感器光学心率传感器环境光传感器气压传感器GPS磁力计皮肤温度传感器测量步数√运动时状态检测分析提示√√运动后体能状态反馈√√√心率监控√√压力管理测量血氧饱和度√测皮肤温度√睡眠检测√√测量海拔高度√√测量气压√指南针√
华米 Amazfit智能运动手表3 精英版 ¥1699

功能加速度传感器陀螺仪BioTrackerTM PPG 生物追踪光学传感器气压传感器GPS磁力计测量步数√运动动作检测分析提示√√运动体能状态反馈√心率监控√睡眠检测√√√测量海拔高度√√测量气压√指南针√
下图是华米为其自主研发的心率传感器的宣传,运动起来还会这么稳吗?

有手动运动模式80种,采用FIRSTBEAT 算法来评估运动状态和身体状态

普利邦PMX9

功能加速度传感器陀螺仪光学心率传感器电极心率传感器磁力计测量步数√运动时状态检测提示√√√√监控心率√√测量血压√√睡眠监测√电子罗盘√
埃微CS200

功能加速度传感器陀螺仪(含红外)光学心率传感器磁力计测量步数√运动时状态检测分析提示√√运动前后身体状态评估√监控心率√测量压力√睡眠监测√测量血氧饱和度√电子罗盘√
18种运动模式

光电容积脉搏波描记法,结合AI算法监控心率,使用的光学心率传感模块为汇顶科技的GH301

360老人表OL201
可测血压,不过误差较大,市场上还有很多这种表,我愿称之为水表(Water Watch)

TWS耳机
airpods pro

功能双波束成形麦克风内向式麦克风双光学传感器运动加速感应器(三轴加速度计)语音加速感应器力度感应器听音主动降噪(可动态)√√收音降噪(通话)√√√收音降噪(录音,麦克风)√动态音量√通透模式√√自适应均衡√手势控制√√√佩戴状态检测√
语音加速感应器即骨传导感应器,可识别出你何时在说话,这样可以过滤掉不说话时候的噪声

airpod pro骨传感器 LIS25BA,三轴,数字信号,高功耗,2.4kHZ带宽

波束成形麦克风:当语音加速感应器检测到人说话时,此模块开始运作,为了能在众多噪声中清晰地听到人的声音,使用两个麦克风收音,利用两个麦克风收音的时间差判断出说话的大致方向,类似与人类听觉的双耳效应,这一对麦克风即为波束成形麦克风

内向式麦克风会每秒多次扫描耳道,根据佩戴的角度和耳道差异动态调整频率响应曲线,从而达到更好的听觉体验,此功能基于耳道空间的声场重建技术
加速传感器可以通过它识别出佩戴,摘下的动作

通透模式 通过麦克风识别外界声音在带着耳机的状态下模拟出真实的外界声音,耳机会像没戴一样不会有隔音的感觉

HUAWEI FreeBuds Pro ¥1099
华为耳机真不错!先看评测的视频也很不错!
B站 先看评测 freebuds评测视频

功能双波束成形外麦克风内向式麦克风骨声纹传感器双红外光学传感器运动加速感应器(三轴加速度计)力度感应器听音主动降噪(动态)√√通话降噪√√√外界人声收音降噪√骨声纹识别√√√动态音量√透传模式(可只传人声)√√手势控制√佩戴状态检测(精确到与耳朵的贴合度)√佩戴动作检测√
骨声纹传感器为来自声扬的 VPU14AA01,单轴,模拟信号,低功耗,带宽10kHZ

骨声纹传感器通过感受头部震动,对人声进行拾取和加强

可见,相比苹果的语音加速传感器,华为的骨传感器虽然只有一个轴,但识别的信号越广更多,以至于可以进行复杂波形的识别,即骨声纹识别

华为耳机里采用了贴片电容,是当前世界上体积最小的贴片电容

动态降噪:功能会随着用户使用时间的不断增加,耳机会进行大数据采集,再结合物理模型与机器学习技术,对噪声和声场的关键特征进行分析,并根据场景噪音类型的不同自动从轻度、均衡和深度三种降噪模式间智能化切换。

Samsung Galaxy Buds Live

功能双波束成形外麦克风内向麦克风语音拾音器 (VPU语音操作数件)(骨传导传感器)加速度计陀螺仪传感器红外传感器霍尔传感器触摸传感器控制传感器主动动态降噪√√通话降噪√√√外界人声降噪√佩戴动作检测√√运动场景检测√√佩戴状态检测√磁吸耳机开关√手势控制√√
与airpod pro骨传感器一样,三星的语音拾音器VPU也来自意法半导体的 LIS25BA,三轴,数字信号,高功耗,2.4kHZ带宽

Samsung Galaxy Buds+

功能双波束成形外麦克风内向麦克风距离传感器运动加速感应器(三轴加速度计)霍尔传感器(磁场传感器)触摸传感器主动动态降噪√√通话降噪√√外界人声降噪√佩戴动作检测√佩戴状态检测√磁吸耳机开关√手势控制√
WF-1000XM3

功能外向麦克风内向麦克风红外传感器运动加速感应器(三轴加速度计)触摸传感器NFC主动动态降噪√√通话降噪√√佩戴动作检测√运动场景检测√佩戴状态检测√手势控制√NFC连接手机√
SENSE ENGINE会自动监测佩戴者的活动状态,并切换至预设的降噪方案,实现智能降噪

TRACK Air+ SE

功能双波束成形外麦克风内向麦克风红外传感器运动加速感应器(三轴加速度计)触摸传感器主动动态降噪√√通话降噪√√外界人声降噪√佩戴动作检测√佩戴状态检测√手势控制√

智能手环传感器:传感技术中的五大主流智能手环MEMS传感器盘点  第2张

智能手环传感器:摔倒检测将成手环标配,一医疗级传感器厂商寻求战略合作

摔倒检测将成手环标配,一医疗级传感器厂商寻求战略合作

网易新闻
7天前
为了在医疗级手环、手表市场中抢占先机,智慧健康穿戴传感代表A公司现正积极寻求战略合作伙伴,吸引资本力量进入,共同迎接智能手表的市场风口。摔倒检测技术正在成为智能运动和健康手环和手表的标配。A公司在9月旭日大数据举办的一场峰会上介绍...百度快照

血氧血压血糖 智能手表的能与不能

ZAKER
10月9日
智能腕表正在取代传统机械、电子手表,成为新的风尚,这背后的关键是一系列传感器。早在十几年前,别再腰带上的计步器作为以初代计步工具的形式出现,但当时并未诞生智能手机,从几十元的智能手环开始计步开始,现在智能手表功能越来越多,但这...百度快照

手机、手环、计步器是如何计步的?

腾讯网
10月9日
智能手环和计步软件的工作原理? 那么,现在流行的智能手环和手机里的计步软件也是这个原理吗? 现在的手机手环里面,一般是用一个非常小的芯片——三轴加速度传感器。通过这个加速度传感器,可以测量手机或者是手环在三个不同方向上的加速度...百度快照

Fitbit 第五代新手环,EDA 传感器、ECG、还有个性化运动推荐

腾讯网
8月25日
预测179 美金,彩屏的高级手环,用高阶的运动和健康功能增加卖点 -shenzhenware- 如今,智能手环已经不是什么可以令市场兴奋的产品品类。在中国,小米手环已经出了 6 代,市场占有率全球第一。在美国和其他国家,Fitbit 也有可观的用户,其地...百度快照

智能手环记运动数据、智能感应灯护眼...信息化赋能“幼有善育...

文汇报
2020年12月30日
晨检机器人、智能手环记录运动数据、智能感应灯护眼...信息化赋能“幼有善育”,呵护最柔软的群体 ▲安庆幼儿园智能晨检呵护幼儿健康 幼儿是社会“最柔软的群体”,幼儿的健康成长和发展事关市民群众的切身利益,事关人的终身发展,事...百度快照

看完这款运动智能手环,就把你的手表扔了吧!

酷扯儿
9月6日
国内第一批智能手环研发和设计生产于一体的科技公司 因此在功能上不逊色于市面上的任何一款智能手环 甚至比某些手环更胜一筹,堪称智能手环里的国货之光 智能测心率▼ 判断一个智能手环的好坏,简单粗暴就是看TA的传感器 传感器足够灵敏...百度快照

智能手环测心率是常规操作,这款dido Y11S智能手环可实时测血氧

贾伟光
7月15日
刚才拆箱简单展示了一下这款dido Y11S智能手环,接下来看看它的基本使用操作,过程非常简单,相信大家大致一看就明白它的使用方法了。屏幕展示 主界面有四种风格可选,可以通过长按感应位置来切换, 也可以通过配套的APP来选择不同的风格...百度快照

智能手环常用的功能,都是如何实现的?

热点科技
5月11日
至于血氧,医学上常规的测试方有有采血和指套式光电传感器两种,显然这两种方法对于智能手环来说都不太可行。所以智能手环还是依赖于传感器进行测试,主要原理是血液中的血红蛋白与氧和血红蛋白对于红外光和红光的吸收率不同,智能手环同时...百度快照

医疗级生理指标监测神器--dido Y6智能手环

搜狐网
5月9日
通过观察发现,dido Y6运动手环背面的传感器比较特别,它一共使用了4级光波测量和4LED传感器,官方介绍dido Y6运动手环采用了N主控芯片和PPG+ECG测量技术,心率传感器采用了XH3300,G-sensor传感器采用了芯科SI1182,而且通过本人亲身试用...百度快照

Facebook 正研发智能手环 可控制 AR 眼镜

品玩
3月18日
品玩3月18日讯,据市场消息,Facebook 今天公布了一款设计中的智能手环,利用该手环,用户可以控制即将推出的 AR 眼镜。据悉,该手环可以通过传感器来接收手腕上的电动神经信号,允许佩戴者通过手指动作与 AR 眼镜中的世界进行互动。据 ...百度快照

智能手环传感器:智能手环上的传感器

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智能手环上的传感器
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作者
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几年前,运动手环还仅仅是一个简单的计步器,但现在它们已经完全不同,
可以监测心率甚至是紫外线指数。
可以肯定的是,
大量传感器的植入让运动监测
设备们越来越全面、智能,那么这些传感器都是什么呢?
?
加速度计
?
加速度计是运动监测设备普遍具备的基本传感器,
通常被用来记录行进步数。
通过测量方向和加速度力量,
加速度计能够判断设备处于水平或是垂直位置,

判断设备是否移动,从而达到计步操作。
?
当然,
并不是所有的加速度计都是准确的。
基本的款式仅有两轴,
相对来说
不够准确;
而三轴传感器则可更好地检测设备在三维空间中的位置,
实现更精准
的记录。
?
全球定位系统(
GPS

?
GPS
虽然已经是非常普及的技术,
通过使用
29
颗地球总轨道卫星中的四颗
进行定位,便能够获得误差较小的精确位置。不过,由于耗电量偏大,所以尚未
在运动手环中普及,只有一些定位专业运动监测的才具备
GPS
芯片,用于记录
用户的地理位置、跑步路线等等。
?
光学心率监测器
?
智能手环传感器:传感技术中的五大主流智能手环MEMS传感器盘点  第3张

智能手环传感器:智能手环用什么传感器?细数智能手表中的16个传感器

健身追踪器和智能手表正逐渐成为一种必不可少的生活方式设备,可帮助我们跟踪自己的活跃程度以及基本的健康参数。事实上,为了帮助人们衡量活动水平和心脏健康,戴在手腕上的那些微型设备中有很多技术。
任何典型的健身手环或智能手表都内置约16个传感器。根据价格的不同,有些商品的数量可能会有所增加。这些传感器与其他硬件组件(如电池,麦克风,显示器,扬声器等)以及功能强大的高端软件一起构成健身追踪器或智能手表。
1、环境光传感器可调节显示亮度
大多数健身追踪器和智能手表都配有环境光传感器。它的主要工作是根据周围的光线调整显示器的亮度。这也有助于节省电池寿命。
2、三轴加速度计检测运动并跟踪方向
三轴加速计是可穿戴设备中最常见的传感器。该传感器可以跟踪向前和向后的运动,感应重力并确定身体的方向,位置以及速度变化率。
3、高度计可检测您的爬升高度
高度高度计可仅检测高度的变化。它有助于检测您是爬楼梯还是下坡,因此有助于测量卡路里数。
4、光学心率传感器可检测每分钟的心跳
几乎每个健身追踪器都配有光学心率传感器,传感器使用光检查手腕上的血流速度来计算每分钟的心跳数。当心脏跳动时,血液在动脉内快速流动,因此反射到传感器上的光线较少,被检测为心脏跳动。
5、SpO2监视器可测量血液中的氧气含量
传感器会检查血液的颜色,以了解其中的氧气含量。Fitbit解释说:“通过静脉回流到肺部的脱氧血比动脉中的全氧血略带更多红色。传感器通过手腕测量血液中红光和红外光的相对反射率,并观察其随着心跳的变化而估算出SpO2值。”
6、生物阻抗传感器可测量呼吸频率,睡眠等
生物阻抗传感器可测量皮肤对少量电力的抵抗力。健身追踪器中的电池充电器电极可提供很少量的电流来测量睡眠,心率,呼吸频率,水位等。
7、接近传感器可节省电池并在需要时唤醒显示
接近传感器只是让设备知道您在设备附近并想使用它。如果您未佩戴健身追踪器,则此传感器可使设备在不使用时进入睡眠状态并节省电池电量。它主要用于打开或关闭显示屏。
8、指南针帮助方向和地图
指南针帮助Map应用程序在智能手表上运行,并为设备提供方向感。
9、ECG传感器
ECG传感器是可穿戴设备的新增功能。现在,此传感器的作用是检测每次心跳时您的心脏发出的微小电脉冲。现在,这个传感器的工作是检测你的心脏在每次心跳时发出的微小电脉冲。这个传感器通过可穿戴设备上的电极来检测这一分钟的心脏信号。
10、全球定位系统
GPS仅可帮助您检测跑步量,可穿戴设备的位置并跟踪您的活动。它还有助于指导Map应用程序。
11、陀螺仪
从技术上讲,陀螺仪测量用于检测运动的角速度,并在旅途中准确跟踪它们。例如,来自陀螺仪的数据以及其他传感器可以确定您是在实际跑步还是在某个地方慢跑。此外,它还可以消除手腕剧烈晃动引起的运动,并将其误认为是剧烈的跑步。
12、手势传感器检测手腕运动
当以某种方式移动手时,手势传感器可以指示智能手表进行某些活动。例如,如果手腕轻拂两次,通话将被断开,或者当手圈转动时,秒表将开始计时。检测这些预馈动作是手势传感器的工作。
13、紫外线传感器可测量有害阳光下的暴露情况
一些智能手表还提供户外阳光是否有害。这是由紫外线传感器检测到的,当您走出室外时,紫外线传感器会检测紫外线。
14、磁力计
磁力计与GPS和指南针一起确定您所在位置的确切坐标。
15、皮肤电活动传感器
皮肤电活动或EDA传感器是可穿戴设备的新增功能。它与心率追踪器,ECG和皮肤温度传感器一起测量压力。它可以检测出皮肤汗液中的细微电子变化,并帮助您缓解压力。
16、皮肤温度传感器
皮肤温度传感器检测温度的轻微变化,以了解您是否会像发烧一样生病或检测到月经期开始

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