罗姆传感器的两大利器：光学滤片+加速度传感器
那些被用户闲置的可穿戴设备
伴随着智能硬件概念的兴起，以及越来越多智能可穿戴设备的出现，如今许多人们都喜欢戴上智能手环、智能手表，用来监测心率健康，或是监测运动状态等等。
然而令人尴尬的现状却是，很多消费者在兴冲冲地购买了可穿戴设备之后，往往还没用上几次就将其束之高阁。原因就在于在使用过程中，用户发现这些可穿戴设备的续航能力极差，需要频繁为其充电，烦不胜烦；另外在户外活动等较为复杂的应用环境中，由于受到红外线等因素影响，不少可穿戴设备的监测精度也差强人意；另外包括在产品的体积、便携等细节方面，这些产品也难以让用户获得舒适的佩戴体验。
其实以上这些用户痛点，都跟可穿戴设备的核心功能部件——脉搏传感器有关。
可穿戴设备为什么体验不佳
要了解脉搏传感器为什么会存在精度不准等问题，需要简单介绍一下常见的可穿戴设备检测心率的原理。
目前市面上主流价位的可穿戴设备，采用的是PPG光电容积脉搏波描记法原理。即通过测量LED照射光的反射强度，来测量脉动引起的血管容量变化，从而监测出脉搏的波形。譬如当心脏收缩时，外周血容量最多，光吸收量也最大，检测到的光强度最小；而在心脏舒张时，则正好相反，检测到的光强度最大。
然而基于这种原理的测量方法，在某些应用环境中也容易导致测量结果不够精准的问题。其原因主要有以下两点：
一、环境光干扰
用户在佩戴可穿戴设备时，往往是在室外环境下使用，因而不可避免地会受到太阳光中的红外线影响。要知道太阳光谱是一个复杂的光谱，除了我们熟悉的可见光之外，还有紫外光和红外光。其中红外光是可以穿透人体的，在户外检测的时候，即使人体紧贴着芯片，红外线还是可以穿过用户的手指让芯片检测到。这就造成了很多智能手环在室外检测脉搏的时候，检测精度和结果会出现较大误差的问题。
二、剧烈运动干扰
人们在戴着可穿戴设备在户外运动的时候，设备通常会跟人体之间产生相对运动，在这个偏差当中会产生一些噪音，也会对脉搏监测产生干扰。这导致很多智能设备在测量静息脉搏和正常有规则运动时（比如慢跑）可以做到相对准确，但是一旦换成无规则的剧烈运动，譬如足球、羽毛球等，准确度则会大幅下降。
除此以外，脉搏传感器芯片虽然看上去很小，但同样也要消耗能量。而轻巧的佩戴体验与充沛的续航时间，原本就是“鱼与熊掌不可兼得”的事情。这也导致许多可穿戴设备在续航能力的表现上差强人意。
以上这种种因素，就是许多用户在购买了可穿戴设备之后，对其实际使用体验大失所望，并最终“用后即弃”的原因。
那么对于广大用户来说，有没有一种既能提供高精度，又能控制低功耗，而且还轻巧便携的解决方案呢？
回答显然是肯定的。
近日，全球知名半导体制造商罗姆（ROHM）针对运动手环和智能手表等可穿戴设备领域，推出了一款高精度、低功耗的脉搏传感器“BH1790GLC”。其通过“光学滤片+加速度传感器”大大提高了检测精度，且功耗比以往产品下降了74%，达到了业界功耗的最低标准。
针对前面提到的传统脉搏传统器的几大痛点，罗姆BH1790GLC都能够很好地加以解决。
首先，针对环境光干扰，罗姆采用专有的滤光片结构（如下图），可以通过红外截止滤光片，去除红外线对传感器的影响。另外还可以看到，使用了彩色滤光片能够将可见光当中除了绿光的部分全部过滤掉，只让绿光通过。
这样一来，脉搏传感器不仅实现了高精度，而且将红外线的影响降低到以往产品的1/10以下。即使是在太阳光等红外线干扰较强的环境下，也可以获得稳定精准的脉搏数据。对比没有滤光片结构的传感器，滤光片结构可以排除光线干扰，获得高品质的脉搏波信号。
其次，针对剧烈运动干扰，罗姆利用了Kionix的加速度传感器与脉搏传感器同时采集信号。因为加速度传感器可以实时监控人的运动状态，只要在频域中找出跟加速度传感器信号频率一致的脉搏噪音，把它去除掉，就可以获得纯粹的脉搏波信号。
业界最低功耗是怎么做到的？
由于脉搏传感器本身可以做到高精度检测，所以驱动LED灯的电流并不需要很强，就可以检测到较高质量的信号，这就进一步减少了电流。
除此以外，罗姆还优化了电路构造，其采用了电容式的积分放大器，代替了传统的跨阻式放大器，从而进一步减少了电流消耗。最终脉搏传感器“BH1790GLC”的整体功耗比以往产品下降了74%左右，成为了当前业界最低功耗的传感器。
打造更加便利舒适的智能生活
作为全球知名的半导体厂商，罗姆在收购Kionix和LAPIS公司后，在IC、分立元器件、光学元器件、无源元件、模块、半导体应用产品等方面的优势更加稳固。目前旗下传感器产品已涵盖照度、温度、气压、加速度、陀螺仪、地磁等众多领域。而在同类产品中出类拔萃的脉搏传感器“BH1790GLC”，可以说正是罗姆在行业内技术领先优势的最佳体现。
在智能可穿戴设备日益普及的今天，人们对设备的精准度、节能化和小型化的要求也正在变得越来越高。相信随着罗姆脉搏传感器在更多智能设备上的广泛应用，未来罗姆也将给越来越多的用户带来更加智能、更加便利、更加舒适的应用体验。
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全球知名半导体制造商ROHM集团旗下的Kionix, Inc.,（总部位于美国纽约州伊萨卡）开发出两款加速度传感器“KX132-1211”和“KX134-1211”，非常适用于工业设备和可穿戴式设备等需要高精度且低功耗地进行运动感应的应用。
