ams introduces industry’s first total solution for 24/7 heart rate measurement for wearables ams bringt die erste komplette Lösung für eine 24/7-Herzfrequenzmessung für Wearables auf den Markt
2015/09/30
The AS7000, the first member of ams’ biosensor family, offers highest-accuracy, low power optical pulse rate measurement
German versionUnterpremstaetten, Austria (30 September, 2015), ams AG (SIX: AMS), a leading provider of high performance sensors and analog ICs, today announced the launch of the AS7000, the first member of a new family of health/fitness solutions aimed at wearable devices. The AS7000 solution incorporates a highly integrated optical sensor module accompanied by software to provide industry-leading, highest accuracy optical heart rate measurements (HRM) and heart rate variation (HRV) readings, backed by opto-mechanical design-in support from ams.
Housed in a compact 6.1mm x 4.1mm x 1.0mm package, the AS7000 is the industry’s first complete integrated health and fitness solution wearables intended to be worn constantly, at rest and when exercising. The introduction of the module raises the prospect of fitness bands as well as sports and smart watches allowing for accelerated design cycles and replacing the cumbersome, uncomfortable electro-cardiogram (ECG) chest strap in lifestyle, fitness and health monitoring applications.
The ams solution contains the AS7000 module including the LEDs, photo-sensor, analog front end (AFE) and controller as well as application software required to implement an accurate optical HRM/HRV fitness band product. In addition to HRM/HRV, the module also enables skin temperature and skin resistivity measurements by providing interfaces to external sensors.
Drawing on its expertise in optical sensing in mobile devices, ams provides OEMs with electrical, mechanical and optical design guidelines to enable them to quickly realize a successful implementation. These guidelines address critical opto-mechanical challenges such as the design and material of the wrist strap and housing, and specific optical design considerations such as the air gap and glass thickness.
The operation of the AS7000 is based on photoplethysmography (PPG), an HRM method which measures the pulse rate by sampling light modulated by the blood vessels, which expand and contract as blood pulses through them. Unlike existing optical AFEs, which produce raw PPG readings, the AS7000 integrates a digital processor which implements algorithms developed by ams. These convert the PPG readings into digital HRM and HRV values.
When the AS7000 is paired with an external accelerometer, these algorithms also filter out motion artifacts attributable to the beating of the heart which interfere with PPG readings. Combined with the low noise and high sensitivity of the AS7000’s analog circuitry, this means that the module can maintain high accuracy whether the user is resting or exercising.
The AS7000’s low-power design is particularly well suited to applications in fitness bands, smart watches, sports watches, and devices in which board space is limited and in which users look for extended, multi-day intervals between battery recharges.
‘Unique ams innovations which reduce noise, compensate for motion artifacts and conserve energy have resulted in a breakthrough for the health-monitoring and fitness-monitoring markets. The AS7000 is ideally suited to customers seeking a total solution that enables a quick time to market when adding health and fitness features to their wearables,’ said Ronald Tingl, Biosensors Senior Marketing Manager for the Advanced Optical Solutions Division.
A complete HRM/HRV wristband demonstration kit is available on request from ams. Containing a fitness band-mounted AS7000, it uploads its HRM and HRV readings via a Bluetooth® interface board to any smartphone or tablet running the Android™ operating environment. An ams-developed heart rate app presents HRM and HRV readings and allows for real time logging of all the data.
The AS7000 is available for sampling now. Unit pricing is US$6.00 in order quantities of 1,000.
A demonstration kit for the AS7000 is available. For sample request and for more technical information, please go to AS7000.
Unterpremstätten, Österreich (30. September 2015). Die ams AG (SIX: AMS), ein führender Entwickler und Hersteller von hochwertigen analogen ICs und Sensoren, präsentiert mit dem AS7000 den ersten Vertreter einer Familie von Gesundheits- und Fitnesslösungen für Wearables. Das Gesamtpaket AS7000 besteht aus einem hochintegrierten optischen Sensormodul, der zugehörigen Software und Support bei der optomechanischen Integration des Bauteils in Kundensysteme. Die Lösung ermöglicht branchenweit führende, genaueste optische Messungen der Herzfrequenz und ihrer zeitlichen Änderung.
Der Sensor ist in einem kompakten, 6,1 mm x 4,1 mm x 1,0 mm großen Gehäuse verbaut. Der AS7000 ist die erste umfassende Lösung für Wearables, die ständig getragen werden, in Ruhephasen und beim Sport. Die AS7000 Gesamtlösung erlaubt kürzere Entwicklungszyklen bei Fitnessarmbänder, Smart Watches sowie Sportuhren und macht auch den umständlichen und unkomfortablen Herzgurt überflüssig.
Die Lösung von ams umfasst das Modul AS7000 mit LEDs, Photosensor, analogem Frontend und Controller sowie die Anwendungssoftware, die man zur Herstellung eines genauen Fitnessarmbands mit Pulsüberwachung braucht. Neben Pulsfrequenz und deren Änderung kann das Modul auch Hauttemperatur und Hautwiderstand messen. Das Modul verfügt zu diesem Zweck über Anschlüsse für externe Sensoren.
ams verfügt über umfangreiche Erfahrungen mit optischen Sensoren und stellt Anleitungen zum elektrischen, mechanischen und optischen Design bereit, so dass die Kunden den Baustein problemlos einsetzen können und schnell zu Ergebnissen kommen. Dabei werden bestimmte kritische Bereiche behandelt wie etwa Design und Material des Armbands und des Gehäuses sowie spezielle optische Designüberlegungen, wie etwa Luftspalt und Dicke des Abdeckglases.
Der AS7000 funktioniert nach dem Prinzip der Photoplethysmograpie (PPG). Das von einer LED ausgestrahlte Licht wird von den im Takt des Herzens pulsierenden Blutgefäßen moduliert. Aus der Änderung der Lichtstärke ermittelt man dann die Pulsfrequenz. Andere Pulssensoren geben lediglich Rohdaten aus. Der AS7000 aber verfügt über einen eingebauten Prozessor, auf dem eine bei ams entwickelte Firmware läuft. Sie konvertiert die gemessene Lichtstärkeänderung und gibt digitale Werte für die Pulsfrequenz und deren Änderung aus.
Kombiniert man den AS7000 mit einem externen Beschleunigungsmesser, filtert die Firmware Bewegungsartefakte aus. Auch diese führen zu Lichtstärkeänderungen, die sich den durch die Pulswelle verursachten Lichtstärkeänderungen, also den Nutzdaten, überlagern. In Verbindung mit der rauscharmen, hochempfindlichen analogen Schaltung ist der AS7000 also immer gleich genau, unabhängig davon, ob der Träger des Geräts sich bewegt oder nicht (oder sogar Sport treibt).
Die geringe Baugröße und der geringe Stromverbrauch des AS7000 passen besonders gut zu Fitnessarmbändern, smarten Uhren, Sportuhren und ähnlichen Geräten, in denen man wenig Bauvolumen für die Elektronik hat und von denen der Anwender eine möglichst lange Akkulaufzeit verlangt.
„Einzigartige Innovationen von ams, die das Rauschen verringern, Bewegungsartefakte kompensieren und Strom sparen, haben zu einem Durchbruch auf dem Markt für Fitness- und Gesundheitsüberwachungsgeräte geführt. Der AS7000 ist ideal geeignet für Kunden, die ihre Wearables mit Funktionen zur Überwachung von Gesundheitsparametern ausstatten wollen und die eine umfassende Lösung suchen, die ihnen dabei hilft, ihre Produkte schnell auf den Markt zu bringen", sagt Ronald Tingl, Senior Marketing Manager Biosensors der Advanced Optical Solutions Division beim ams.
Ein Armband mit Pulsmessung als Funktionsmuster kann im ams-Online-Shop bestellt werden. Das Armband arbeitet mit einem AS7000 und funkt seine Messwerte über Bluetooth® zu einem beliebigen Android-Smartphone oder -Tablet. Dazu hat ams eine App entwickelt, welche die Pulsfrequenz und ihre Änderung anzeigt und alle Daten mitprotokolliert.
Der AS7000 ist aktuell in Musterstückzahlen verfügbar. Er kostet in einer Tausenderstückzahl $6,00. Für Musteranfragen und weitere technische Information besuchen Sie uns bitte auf AS7000.