英飛凌 感測器 雷達 ToF CO2 智慧健康

力推雷達/ToF/ CO2感測 英飛凌深耕智慧健康管理/監測

2022-05-02
新冠肺炎(COVID-19)影響人們生活進入第三年,已經徹底改變所有人的生活,而不管是否受到疫情影響,隨著經濟的發展,人們亦越來越重視健康,過去幾年健康領域消費性電子產品的銷售量越來越高,根據產業研究機構ABI的市場研究,在未來8到10年內,市場對於安裝Home Healthcare(居家健康管理)產品的需求持續提升,2022年預計有2000萬,2030年,將超過1.8億。因此,透過感測器協助蒐集生命體徵資料,英飛凌與產業夥伴合作,讓消費性電子產品成為監測功能的載體,並積極發展健康管理以及監測解決方案。

毫米波雷達可以應用在多種場景中。雷達最主要的功能就是可以做物體的偵測,以及人物的追蹤,甚至手勢、心跳的監測。英飛凌科技大中華區電源與感測系統事業部資深行銷經理吳柏毅表示,雷達可以涵蓋很多使用的場景,從簡單的移動偵測到進階的感測,針對這兩種極端的維度,首先是BGT60LTR11AIP,在針對動作檢測(Motion Detection)時,可以利用自動模式進行偵測。另外是BGT60LTR13C,它屬於超寬頻,而且可以使用FMCW演算法的晶片,其具備高解析度。

圖1 毫米波雷達應用領域多元

英飛凌的毫米波雷達解決方案中,吳柏毅指出,BGT60LTR13C適用於先進的雷達感測技術,也適用於高階的FMCW演算法,可以實現手勢控制、生命體徵監測以及人員追蹤等功能。另外新推出的BGT60LTR11AIP可以取代紅外線,利用它的天線以及基頻的整合,可以更精準地偵測運動的方向,任何人都可以直接使用以及偵測。

ToF的工作原理,需要主動自己發光,然後收光,它計算的是發出去的光到收回來的光的時間延遲。利用時間延遲,再乘以光速之後除2,就可以算出離這個物體之間的距離。由於ToF實際上有一個相位差,透過相位差可以算出時間差,之後再加上光速的計算,就可得出物體的距離。

圖2 ToF成像原理

在智慧家庭應用,英飛凌科技大中華區電源與感測系統事業部資深行銷經理張鐵虎舉例,在養老院以及隔離的酒店中,跌倒檢測的功能可以透過ToF協助,其原理是在跌倒的時候有一些姿態的變化,用ToF可以進行幫助,好處是可以形成一幅圖像。ToF具有深度訊息,因此可以得到物體的距離,但是最後成像是一個點雲的狀態,是一個比較詳細的框架,不牽扯到色彩,所以可以保護人的隱私。

另外,增加對二氧化碳濃度測量的功能,對空氣品質進行監測和控制,有助於改善人們的健康狀況,提高生活的舒適度和提高工作效率。另外一方面,按照需要來控制和使用通風系統,可以節約能源,降低通風系統的運作成本,測量二氧化碳濃度的感測器不受別的氣體的干擾,可以提供可靠的資料。

圖3 XENSIV PAS CO2感測器的體積非常小

英飛凌科技大中華區電源與感測系統事業部行銷經理劉菊提到,光聲光譜技術是真正測量二氧化碳濃度的解決方案,尺寸可以做到目前典型的NDIR感測器的1/4,並且SMD封裝可以支援大量、大規模的生產。XENSIV PAS CO2具有與高階NDIR二氧化碳感測器一樣的性能,而且裝配之後不需要再進行一些後期的校準。

過去十幾年,除了應用於醫療專業的感測器外,可穿戴設備例如智慧手表、手環裡面都搭載了多種感測器。可以測量步數、心跳、血糖、血氧等方面的資料,人們已經習慣了依賴身體健康資料的生活,現在這些習慣讓大家對自己的身體狀況更加重視。英飛凌科技大中華區電源與感測系統事業部應用市場總監李國豪說,在過去幾年該公司也把感測器的應用場景進行了延伸,不僅應用於兒童的看護、老人的看護、照顧,將蒐集回來的各種資料,跟網路結合上傳到雲端,因此現在已經有線上醫生服務,甚至跟保險業也有一些互動。

 健康有關的資料主要是透過感測器收集,然後配合線上的設備,比如藍牙、路徑追蹤器等。健康資料除了上傳到穿戴裝置,也可以在醫療的設備上進行查看,比如老人靜靜地坐在家裡面,他的呼吸、心率的狀況,或者是老人有沒有在電視前睡著等狀態;再者是路徑跟蹤,尤其是在家庭裡面,比如從客廳去了廁所之後,老人是否在廁所會發生一些狀況,是否有跌倒等,都可以透過雷達、ToF等設備偵測到。甚至在睡眠品質的監測方面都有應用,有廠商將睡眠資料進行分析,提供一些服務。這個產品也說明在開發人體健康或者是姿態、睡眠監測等方面,除了谷歌將其應用在音箱上以外,也有區域合作夥伴把呼吸、心率的監測,配合線上的服務,把它帶到雲服務領域。

本站使用cookie及相關技術分析來改善使用者體驗。瞭解更多

我知道了!