ウェアラブル


低電力マイクロコントローラと通信用ICの進歩によって、多様なアプリケーションを実行する、軽量で、目立たない、ウェアラブルスマート機器の作成が可能になりました。一般的な例として、スマートウォッチや人体信号監視用バンドなどがあります。



アプリケーション


電源およびバッテリマネージメント

ウェアラブル機器の電源システムは、電圧出力が次第に低下していく電圧源であるバッテリからの電圧を安定化することができる必要があります。レギュレータは、電荷の使用率を最大化するために非常に効率的である必要があり、また設計によって要求される数のレールを供給する必要があります。充電式リチウムイオンバッテリの使用可能な電圧範囲は、4.2Vから約3.2Vまでです。ほとんどのウェアラブル製品は、1セルのリチウムイオンバッテリの最小充電電圧以下の主電源レールを使用するため、ウェアラブル設計内の主レールはステップダウンレギュレータから供給されます。ウェアラブル製品内の一部の機能は、1セルのバッテリによって供給されるものより高い電圧レベルを必要とする場合があります。これらの電圧レベルを提供するため、パワーマネージメント機能は少なくとも1つのステップアップレギュレータを含む必要があります。必要なレールの数は機器の機能によって異なりますが、最高の効率を実現するには必要なレールの数を最小限に抑えるのが一番です。

ウェアラブル用PMIC 
ウェアラブル用ブーストレギュレータ 
ウェアラブル用バッテリチャージャ 
ウェアラブル用バッテリ残量ゲージ 

処理

電力使用量と処理能力は、ウェアラブルアプリケーション用のマイクロコントローラにとって最も重要な選択基準です。システム分割手法を使用して、マイクロコントローラに内蔵するのが最適なシステム機能と、外部で処理可能なものとを決定してください。ウェアラブルヘルス機器は人体信号を読み取るため、あらゆるチップ内蔵アナログ回路の機能についても考慮し、低レベルの人体信号を高精度で処理可能であることを確認する必要があります。

ウェアラブルヘルスケアプラットフォームの設計上の考慮事項
ウェアラブル用高性能マイクロコントローラ 

センサーおよびセンサーインタフェース

人体センサーの電気出力は非常に小さく、mVからµVの範囲です。そのため、ウェアラブルヘルスアプリケーションにとって実用的なセンサーの多くは、増幅および変換回路を1つのチップまたはパッケージ内に組み合わせ、より高レベルのアナログ信号またはシリアル化されたデジタル信号のいずれかを出力します。

ウェアラブルヘルスケアプラットフォームの設計上の考慮事項
着用ウェアラブルセンサー 


注目製品


バッテリマネージメント

3µA 1セル残量ゲージ、ModelGauge内蔵

MAX17048

業界最小サイズ、超低電力残量ゲージでバッテリ動作時間を最大化

ModelGauge m5 EZ 内蔵7µA 1セル残量ゲージ

MAX17055XEVKIT

クーロンカウントと電圧残量ゲージの組み合わせで最高のSOC精度を実現

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スタンドアロンModelGauge m5残量ゲージ、SHA-256認証内蔵

MAX17201GEVKIT

パック側、シングルセル/マルチセルアプリケーションに不揮発性メモリ(NVM)を提供

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3µA 1セル/2セル残量ゲージ、ModelGauge内蔵

MAX17048EVKIT

実証済み、電圧のみModelGaugeアルゴリズムを備えた超小型、超低電力残量ゲージ

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ウェアラブル充電管理ソリューション

MAX14690

ウェアラブル電子機器のバッテリ寿命を延ばす

SHA-256認証内蔵、スタンドアロンModelGauge m5残量ゲージ

MAX17201/5/11/15

SHA-256認証を内蔵したこの超低電力残量ゲージICは、特性評価が不要で、パック側の実装に最適です。

USB/ACアダプタ、リチウムイオンリニアバッテリチャージャ

MAX8606

この完全な1セルリチウムイオンバッテリ充電管理ICは、USBポートまたはACアダプタで動作します。このデバイスは、バッテリ切断スイッチ、電流検出回路、PMOSパス素子、および温度安定化回路を内蔵し、外付けの逆流防止ショットキーダイオードが不要なため、簡素で小型の充電ソリューションを実現します。

ModelGauge m3残量ゲージ

MAX17047/MAX17050

これらのバッテリ残量ゲージは、クーロンカウントと電圧ベースのModelGaugeアルゴリズムの両方を使用することで優れた短期的および長期的精度を提供します。ModelGauge m3は、クーロンカウンタのオフセット蓄積誤差を相殺するとともに、電圧のみに基づくあらゆる残量ゲージより優れた短期的精度を提供します。

業界最小の1.55A 1セルリチウムイオンDC-DCチャージャ

MAX8971

このデバイスは、最小限の発熱で急速に充電します。このデバイスは様々なアダプタから充電し、JEITA準拠温度監視を備えた安全性を最大化し、最大22Vまでの過渡入力に耐えます。

 

プロセッサ

充電式機器用、高性能、超低電力FPU内蔵ARM Cortex-M4Fベースのマイクロコントローラ

MAX32620/1

ウエアラブル医療およびフィットネスアプリケーション用、超低電力Cortex-M4F

 

センサー

高感度パルス酸素濃度計および心拍数センサー

MAX30102

ウェアラブルヘルス用、パルス酸素濃度計および心拍数生体センサー

 

DC-DCレギュレータ

30V内蔵スイッチLCDバイアス電源

MAX1605

0.5Aスイッチを小型6ピンSOT23パッケージに内蔵したブーストコンバータ、最小0.8Vの入力に対応

28V内蔵スイッチLCDバイアス電源、True Shutdown内蔵

MAX1606

内蔵スイッチを使用して最小0.8Vの入力から最大28Vを供給するブーストコンバータ、True Shutdown内蔵

ハンドヘルドアプリケーション用ステップアップコンバータ

MAX8969

あらゆるシングルセルリチウムイオンアプリケーションで使用可能な小型WLPパッケージのシンプルな1Aステップアップコンバータ。このICは入力低電圧ロックアウト、短絡、および過熱シャットダウンなどの保護機能を備えています。


ソリューション


標準的なウェアラブル製品のブロック図の例を含む、ウェアラブルヘルス製品の設計に関する情報については、次のリンクをご覧ください。

ウェアラブルヘルスケアソリューション

リソース



ウェルネスウォッチ:ウェアラブルウェルネスプラットフォームの例(日本語字幕)
2:25 min
November 2014



Fit 2シャツ:ウェアラブルウェルネスプラットフォームの例(日本語字幕)
2:08 min
November 2014



体温測定:ウェアラブルNFCでの送受信
2:00 min
November 2014



パルス酸素濃度測定:アクティブなライフスタイルを実現するウェアラブル酸素モニタ
2:06 min
November 2014



心拍数モニタのデモ
25:30 min
August 2016



超低電力リアルタイムクロックを設定する方法、パートI - MAX32630マイクロコントローラを使用
3:45 min
November 2017



MAX-ECG-MONITORウェアラブルECGおよび心拍数モニタのご紹介
5:17 min
June 2018



MAX-HEALTH-BAND心拍数およびアクティビティモニタのご紹介
7:58 min
June 2018



MAX86141によるリストバンドヘルスモニタリングのデモ
4:55 min
November 2017



MAX30001による生体電位およびBioZの高精度測定(日本語字幕)
3:52 min
November 2017



ヘルスケア・フィットネス用途のウェアラブル機器向け製品の紹介動画
7:31 min
August 2018



Health Sensor Platform 2.0 (MAXREFDES101)のご紹介
2:45 min
September 2018



Introduction to the MAX14745 and MAX20335 PMICs with Ultra Low IQ Voltage Regulators and Battery Charger for Small Lithium Ion Systems
9:32 min
August 2018



Introduction to the MAX20327 12V Capable, Low-RON, Beyond-the-Rails DPDT Analog Switches
2:36 min
September 2018



Introduction to the MAX20330A Precision HV Capable ID Detector
2:50 min
August 2018



光パルスオキシメーターおよび心拍数センサーのMAX86140の紹介
12:25 min
September 2017



Introduction to the MAX17262 5.2µA 1-Cell Fuel Gauge with ModelGauge m5 EZ and Internal Current Sensing
7:42 min
August 2018