생체 신호 모니터링
최신 피트니스 트래커 및 환자용 모니터를 만들기 위해서는 모든 구성 요소가 필요합니다. ams-OSRAM은 생체 신호 모니터링을 위한 이미터, 센서 및 장비로 구성된 완전한 포트폴리오를 제공합니다.
웨어러블을 위한 생체 신호 모니터링
안정 시 심박수와 혈압 수치를 알고 계십니까?
생체 신호 센서가 이보다 더 스마트하고, 정확하며, 유용했던 적은 없었습니다. 이러한 센서는 웨어러블 피트니스 트래커, 워치에서 널리 사용되고 있으며 스마트폰, 이어폰, 링에 이어 접착식 패치까지 계속 확장되고 있습니다.
소비자는 건강과 운동, 라이프스타일을 향상시키기 위해 혈중 산소, 심박수, 수면 시간, 호흡수, 체성분, 심장 질환 및 피부 온도를 모니터링하는 제품들을 사용하며 그 목록은 점점 늘어나고 있습니다.
의사와 환자는 의료용 웨어러블 센서를 이용해 질병과 치료의 진행 상황을 지속적이고 편리하게 모니터링함으로써 효율성과 임상 결과가 향상된 개별적 치료를 제공합니다.
ams OSRAM은 생체 신호 모니터링 솔루션을 구축하기 위한 완전한 구성 요소 포트폴리오를 제공해 가장 작고, 가장 낮은 전력의 센서로 고품질의 정확하고 신뢰할 수 있는 데이터를 구현합니다.
모든 핵심 구성 요소가 한 곳에
광학 생체 신호 센서는 광혈류측정(PPG) 신호 측정으로 시작됩니다. LED는 피부에 빛을 방출하고, 인접한 포토다이오드는 혈류 변화로 생긴 빛 흡수의 차이를 감지합니다. 다양한 파장을 지닌 PPG를 포착하면 산소화와 같은 혈액 특성을 더 많이 알 수 있습니다. 그런 다음 알고리즘을 PPG 신호에 적용해 심박수(HRM), 심박 변이도(HRV) 및 혈액 산소화(SpO2)와 같은 주요 생체 신호를 도출합니다.
전기 생체 신호 센서는 피부에 접촉하는 전극을 통해 소량의 전압과 임피던스 변화를 증폭시켜 심전도(ECG), 전기 피부 반응(GSR), 바이오 임피던스(Bio-Z) 등의 신호를 유도합니다. 온도 측정은 심부 체온이 필요할 때에도 사용될 수 있습니다. 고급 알고리즘은 이러한 모든 센서 데이터를 종합해 혈압, 호흡수, VO2 최대치와 같은 생체표지자, 안정 시 심박수와 같은 측정 항목을 도출하거나 생식력, 체성분, 회복률과 같은 추가 정보를 제공할 수 있습니다. ams OSRAM은 위의 모든 측정을 실현하기 위해 발광 다이오드, 포토다이오드, 광학 프론트 엔드, 아날로그 프론트 엔드 IC 및 온도 센서로 구성된 완전한 포트폴리오를 제공하는 데 있어 독보적입니다. ams OSRAM은 완벽한 고성능, 저전력 및 소형 폼 팩터 생체 신호 모니터링 솔루션을 제품에서 신속하게 실현할 수 있도록 설계자를 지원합니다.
광학 프론트 엔드(OFE) 모듈
고품질의 안정적인 PPG 신호를 얻기 위해 LED와 포토다이오드를 배치하는 것은 쉽지 않습니다. 피부에 대한 광학적 결합을 최대화하지만 직접적인 누화를 최소화하고 주변광 누출을 방지합니다. 최신 제품은 사용자 동작의 영향을 최소화하고 보다 발전된 신호를 도출하기 위해 여러 LED, 포토다이오드 및 파장의 집합체를 배치할 수 있습니다.
ams OSRAM의 광학 프론트 엔드 모듈은 고성능 LED와 포토다이오드를 통합합니다. 이는 적절한 광학적 격리를 통해 신호 강도에 최적으로 배치되어 피부에 닿는 제품에 들어갈 준비를 합니다.
설계자는 이러한 광학 프론트 엔드를 사용해 설계와 제조 과정의 복잡성을 최소화하면서 고성능 PPG 측정을 제공할 수 있습니다.
아날로그 프론트 엔드(AFE)
ams OSRAM의 최첨단 아날로그 프론트 엔드 IC는 LED, 포토다이오드와 피부 전극에서 직접 고품질 디지털 PPG, ECG 및 생체 임피던스 측정값을 도출하는 원칩(one chip) 솔루션으로 구성됩니다.
통합 기능에는 LED 드라이버, 포토다이오드 판독, 전기 신호 증폭기, 후속 측정 펄스 시퀀싱, 아날로그-디지털 변환 및 신호 처리가 포함됩니다. 구성 및 디지털 신호 판독은 SPI/I2C를 통해 프로세서에 제공됩니다.
ams OSRAM의 AFE는 특히 매우 높은 신호 대 잡음비에 최적화되어 있으며, 신호 품질을 향상시킬 수 있는 수많은 가능성을 제공합니다. 또한 저전력 소모에 더욱 최적화되어 있으며, 공간을 차지하지 않는 소형 패키지로 제공됩니다.
따라서 설계자는 수 일에 한 번만 충전해도 되는 아주 작은 폼 팩터로 프리미엄 성능의 건강 및 피트니스 모니터를 만들 수 있습니다. 이어폰, 피트니스 밴드, 스마트워치, 스포츠 시계, 스마트 패치 등을 예로 들 수 있습니다.
발광 다이오드(LED)
전력이 제한된 애플리케이션에서 생체 신호 모니터링을 위해 특별히 설계된 LED입니다. 녹색, 적색, 적외선 및 모든 관련 파장의 LED를 제공합니다. 이는 높은 변환 효율과 낮은 순방향 전압을 제공해 필요한 구동 전류를 최소화하므로 설계자는 웨어러블 제품의 배터리 수명을 극대화할 수 있습니다.
디지털 온도 센서
ams OSRAM은 세계에서 가장 정확한 디지털 온도 센서를 제공합니다. AS6221은 I2C를 통해 보정이나 선형화가 필요 없이 기본적으로 ±0.09°의 정확도를 제공하도록 제작되었습니다. 동급 최고의 전력 소비와 소형 웨이퍼레벨 칩스케일(Waferlevel Chipscale) 패키지는 웨어러블 생체 신호 모니터에 사용하기에 매우 적합합니다.
체온은 임신 등을 감지할 수 있는 생체 신호입니다. 하지만 IC와 피부의 긴밀한 열 결합이 필요하며, 이로 인해 패키지에 기계적 응력이 가해집니다. AS6221은 기계적 응력에 대한 동급 최고의 내성을 갖추고 있어 설계자가 다양한 기계적 구성에서 고정밀 피부 온도 측정을 안정적으로 실현할 수 있습니다. AS6221에 대한 보도 자료 보기..
HRM, Sp02 및 호흡수에 대한 알고리즘
ams OSRAM은 심박수(HRM), 혈중 산소(Sp02) 및 호흡수를 측정하는 알고리즘을 제공합니다. LED, PD 및 AFE의 PPG 출력과 함께 작동하도록 특별히 최적화되었고 CTA 및 IEC 표준에 대해 검증되었기에 설계자는 빠르게 완전한 고성능 생체 신호 모니터링 솔루션을 만들 수 있습니다.
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당사의 혁신적인 발광 및 광학 센서 기술이 크기, 성능 및 정확도 측면에서 PPG 또는 ECG 시스템 설계의 고유한 문제를 극복하여 더 빠른 구현과 개발 위험 감소를 가능하게 하는 방법에 대해 확인해 보십시오.
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