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【奈米級電流、光+磁感測搭配「能源採集」,Wearable 與智慧家庭完美共舞】
穿戴式產品是「資料收集」的絕佳載具,可經由遠端監測確認運作內容及狀態,而深度學習 (Deep Learning) 有助於產出內容!此外,大數據分析加上眼動追蹤等的 AI 加持,更易於獲取資訊並持續更新。與此同時,硬體將聚焦「移動性、自然化與使用介面」三大特性;而感測器、無線模組、MCU /處理器、電源管理等關鍵零組件,將朝向追求微型化、高整合/複合式、低耗電、低成本。
一個典型穿戴式電子裝置,當中可能有 CPU、記憶體、感測器、顯示、音訊與通常不只一種的通訊模組;電池的小型化,增長壽命或安全性的改良是電池業者需要面臨的挑戰,而「低功耗電源晶片」是 IC 業者的基本要求之一。「奈米級」切換整流技術,標榜能將電路待機電流降至極限,不僅可延長智慧穿戴/物聯網 (IoT) 裝置的運作時間,也可能搭配能源採集的微型發電技術來自我運作。
特別一提,偵測心率、血壓等脈搏感測器有兩大評比要點:1.強化消除紅光干擾,讓 LED 綠光感測更穩定;2.減少類比前端 (AFE) 等的消耗電流、優化整個系統的耗電量。此外,追蹤、定位也是穿戴裝置常見功能,磁阻感測 (MagnetoImpedance Sensor, MI Sensor) 亦是重點元件,可應用於金屬探測,室內停車場管理,或者是彌補全球衛星定位系統 (GPS) 無法發揮的室內導航。
另為解決更換電池或充電維護的不便,不需額外供電、線纜,可借助開開動作、將動能轉換為電能的「EnOcean」能源採集通訊技術可運用於電影院或大眾交通系統等公共場域的座位管理,迄今歐美已約有 40 萬棟建築物案例建置系統。對接在日本智慧電表推廣有成的 Wi-SUN 通訊規範,結合用電量資訊及智慧穿戴感測,可發展居家照護及節能管理等的應用。
P.S.
免電池、免配線特性,「EnOcean+Wi-SUN」也是智慧工廠的理想部署:https://www.facebook.com/lookcompotech/posts/1572343556198262。
回顧濾除紅光干擾的感測原理:
https://www.facebook.com/lookcompotech/posts/1526955077403777。
延伸閱讀:
《數據為王!穿戴裝置是絕佳載具》
http://compotechasia.com/a/____//2018/0211/38092.html
(點擊內文標題即可閱讀全文)
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afe原理 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的最佳貼文
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【Alexa 為何相應不理?】
亞馬遜 (Amazon) Alexa 的風行,顯示「語音」已成物聯網 (IoT) 重要人機介面 (HMI);然而有沒發現,在展場與某些 Alexa 對話時,會有相應不理的窘況發生?這可能是因為收音不確實或麥克風不匹配所導致。用語音發號施令的先決條件是:語音裝置須有良好的類比接收前端 (AFE) 以及處理能力,才能提高辨識率,而「雞尾酒會效應」(Cocktail Party Effect) 一直是聲控專業埋首研究的重點,希望仿效人類聽力具有選擇性的原理,突破語音辨識盲點。
具備「同步聲學回聲消除」(AEC) 硬體加速器的音訊處理,能「摒除雜唸」、採樣乾淨聲源——即使相距 4、5 公尺之遙,也能去除週遭電視、冰箱及冷氣機等家電噪音、或閒雜人畜的嘈雜聲,將主聲源確實收錄進去。儘管背景一片喧囂,還是能聽到想聽的內容,和語音助理對答如流。此類音訊處理器可應用在各式 IoT 裝置,例如:結合視訊建置門禁系統,使用者亦可透過語音裝置聲控家電、照明,或與手機結合進行遠距對話,為一心多用、分身乏術的使用者「解放雙手」。
為辨識聲源方向,通常須採用多個麥克風陣列實現;不過,配備壓縮器/限幅器/擴展器 (CLE) 之麥克風拾音演算法,以及波束成形 (Beamforming)、全雙工雙向音訊、定態/非定態雜訊抑制技術,只需單一麥克風就能搞定「指向性」問題,且可提升語音控制/辨識的有效距離,為 IoT 產品營造更多附加價值,例如,偵測、辨識玻璃碎裂或火警等特殊音頻,變身居家保全;一旦有異狀,可傳送警訊到終端使用者的手機。配合演算法,可做客製化回饋。
延伸閱讀:
《Microsemi:提高辨識率與有效距離,音訊觸發用途廣》
http://compotechasia.com/a/____/2017/0717/36039.html
(點擊內文標題即可閱讀全文)
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afe原理 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的最佳解答
#醫療電子 #光學心率OHR #皮膚電導Electrical Conductance
#感測器 #類比前端AFE #加速度計g-sensor #資料轉換器 #降壓Buck #升壓Boost
【光電感測,照護身心健康】
「心率」與「皮膚阻抗」,常被用來作為判斷生命跡象和人體健康的基礎指標。
光學心率 (OHR) 偵測技術的運作邏輯是基於心跳分為心臟收縮與舒張兩個階段,而運送到血管的血液會因心臟收縮與舒張時輸出血量不同,導致血管顏色有些微差異。光學心率監測器將光源打入皮膚內,光源會穿過生物組織中行進,再由接收器接收訊號,利用光感測元件吸收光線能量的原理,經由電光感應元件偵測皮膚下的血管搏動變化進行心跳率計算;吸收最多光線的時期,剛好是心臟收縮的時期。
此外,當皮膚緊張或出汗時,會開始分泌不同的費洛蒙和氣味混合物等物質,且「皮膚電導」(electrical conductance,簡稱「皮電」) 會隨之發生變化;藉由偵測皮膚電導活動技術與穿戴式設備遠端監控,可了解病患生理體徵,並回饋如何改善健康的資訊或協助病患克服、排除可能遭遇到的一切狀況,實現居家照護。另情緒緊張、恐懼或焦慮亦會使汗腺分泌增加、皮膚表面冒汗,導致皮膚導電性升高,「皮電」也被用於探究、判讀心理狀態。
演示視頻:
《ADI——智能健康:生理信號監測》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2016/1006/33609.html
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