[原创] Maxim可穿戴医疗保健监视平台

半导体技术的进步让重量轻、尺寸小的可穿戴超低功耗电池供电嵌入式系统成为可能。这些系统通常具有功能强大的超低功耗微控制器，其连接一组非常复杂的传感器，同时通过到外部系统的低功耗RF链路进行通信。功能强大的超低功耗微控制器、超低功耗模拟身体信号传感器和创新型电源与电池管理电路相结合，共同推动了可穿戴医疗保健市场的发展。

可穿戴式医疗设备可以监测身体信号多年，为医师提供有用的健康诊断信息。同样的监测设备还被应用到了高性能运动应用中，帮助优化身体机能。可穿戴身体信号监控产品现在能够以更低的价格为健康和机能优化市场的用户提供同类型的信息。

对于健康感测和监测，一般在临床环境下监视的信号几乎都可以通过可穿戴产品获得。这些传统信号包括：

脉搏/心率
血氧
压力
心电图（EKG/ECG）
体温
紫外线（皮肤暴露）



图1  可穿戴医疗保健监视平台框图

可穿戴医疗保健监视平台系统构成

这个系统由高性能、复杂集成电路实现。系统中IC的功率已经得到优化，可以采用小巧的轻质可充电锂离子电池或可更换的不可充电纽扣电池提供身体信号监测功能。

虽然许多产品的主要特性是通过固件算法来实现的，但物理设计提供了一个平台来承载这些特性。一旦平台开发完成，它就可以重新用于各种不同的产品。

电源和电池管理

功率对于任何可穿戴医疗保健平台而言都是一个非常重要的方面。这类产品必须小巧，而且不是侵入性的，因此必须采用非常小而轻便的电池。电池的可用电荷与平台的功耗特性决定了产品的可用性。人们通常希望任何可穿戴产品至少可以工作一天才需要充电。采用不可充电电池的产品应该具有数月的电池寿命。

对于采用可充电电池的设备，电池管理系统必须包括1个电池充电器和1个电池电量计。电池管理系统必须允许设备边充电边工作。

由于电池是一个电压输出不断下降的电压源，因此电源系统必须能够调节电池电压。稳压器的效率必须很高，以便将电荷利用最大化，并且还必须提供设计所需数量的轨道。可充电锂电池的可用电压范围为4.2V~3.2V。大多数可穿戴产品都使用低于单节锂电池最低电荷的主电源轨，所以可穿戴设计中的主轨来自于降压稳压器。可穿戴产品中的某些功能需要的电压电平可能高于单节电池提供的。为了提供这些电压电平，电源管理功能必须至少含有1个升压稳压器。所需电源轨的数目取决于设备的功能，但是为了实现最佳效率，它需要尽量减少所需电源轨道的数目。

处理器
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