从罗姆（ROHM）看日企是如何做可穿戴用心率传感器的？ 传感器, 日本, 如何, 故事, 领域

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日本企业在科技方面总是会时不时的冒出一些古灵精怪的想法，前不久日本研究员宣推出了一款可以通过测量心率来实施监测狗压力状态的传感器，可谓开心率传感器应用之先河。类似这样的应用在日本可谓不胜枚举，可以说，日企已经将传感器的应用创意发挥到了登峰造极的地步。而在中国，传感器的应用又是怎么样的呢？

在国内，传感器在我们生活中的应用越来越广泛，除了没有这种可以监测狗压力状态的奇葩应用之外，工厂、机械、医疗、车载以及通信领域，传感器的应用给人们带来更加舒适、安全与便利的生活。传感器的需求也在与日俱增，成为我们生产生活中不可或缺的一部分。

以我们生活中的应用为例，近年来比较火热的一项应用就是可穿戴设备 ，从刚开始的可穿戴设备单一的计步功能，到信息通知功能，睡眠功能，到自动识别运动功能，可穿戴设备的功能越来越多，这其中自然离不开工程师对于传感器更加成熟与完美的应用与掌握。

同时随着传感器功能的愈加丰富以及功耗的愈加降低，传感器也为可穿戴设备带来了新的发展方向。最近可穿戴设备应用比较热门的功能就是7×24小时的不间断的实时心率监控功能，那么日本企业是如何看待心率监测这一功能的呢？又是如何针对这一细分需求设计产品的呢？中国厂商想要发展传感器产品又有哪些值得借鉴的呢？下面就让我们从罗姆（ROHM）的传感器之路看看日本厂商的传感器思路吧！

ROHM半导体(上海)有限公司  设计中心 高级工程师　孙彬先生

为什么心率监测成为热门功能

心率是人体最重要的生命体征之一，通过大量事实验证，很多病症尤其是老年人病都跟心率有紧密的关联，也就是说当人出现一些大病尤其是慢性病跟老年病的时候，都会引起心率的变化与异常。

每个人的心率都会因年龄、性别及其他生理情况的不同而不同。及时同一个人在安静或睡眠时心率减慢，运动时或情绪激动时心率加快，在某些药物或神经体液因素的影响下，会使心率发生加快或减慢。影响心率变化的因素主要是即自身调节、体液调节、神经调节三大调节系统。

智能手环测量心率的意义则主要表现在三个方面。

1、运动方面，心率可以体现用户运动时身体的真实信息，如果心率太高运动太剧烈，用户的身体水分蒸发太快，那么这种运动对身体无益，如果只是轻度运动心率不够高，用户也就不可能燃烧足够卡路里。

2、疾病方面，通过监测静息心率是否在正常范围、日常活动中监测心脏停搏、心率异常增高等可起到及时预防疾病的作用，通过测量心率还可以监测脉搏波变化，从而可以分析脉率、血氧浓度，糖尿病患者的微循环外周血管状态等。

3、精神方面，通过监测到的心率变异性，可分析自主神经功能评估，如精神压力、紧张与放松程度以及睡眠质量等。

主流心率监测方案是什么

目前市场上可穿戴设备使用的主流心率监测方案是光电容积脉搏波描记法，简称PPG。基于物质对光的吸收原理。

当一定波长的光束照射到皮肤表面时，光束将通过透射或反射方式传送到光电接收器，在此过程中由于受到皮肤肌肉和血液吸收的衰减作用，检测器监测到光的强度将减弱。其中人体的皮肤、骨骼、肉、脂肪等对光的反射是固定值，而毛细血管和动静脉则在心脏的作用下随着脉搏容积不停变大变小。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，正好相反，检测到的光强度最大，使光接收器接收到的光强度随之呈脉动性变化。

“脉搏传感器整个模块包括两个部分。一个是绿色的LED的发射，右边是芯片的接收，主要利用的是绿光达到人体的血管之后进行散射回来检测的一个结果。人体心脏在收缩与舒张的过程当中，血管中的血流会发生体积变化，当你血流变多的时候，反射回来的绿光强度就会变小，血流变少的时候绿光强度就会变大，最终出现的就是一个脉冲的信号，通过脉冲的数量可以计算人体的脉搏数。” 罗姆（ROHM）半导体（上海）有限公司设计中心高级工程师孙彬先生在介绍传感器原理是表示。