無線技術促進健康

研究機構Global Wellness Institute 指出，在價值數(shù)萬億美元的大型產業(yè)中，“積極健康選擇”( 即“維持健康”) 領域的消費將繼續(xù)占有越來越大的比例，而無線技術領域就是其中的受惠產業(yè)之一。

2020 年是新冠肺炎疫情COVID-19 首次產生大規(guī)模沖擊的一年，但在此之前，一個強勁的行業(yè)已悄然啟動，其焦點就是致力于改善大眾健康的維持健康產業(yè)。

由于唯利是圖的商人和營銷人員綁架了“維持健康”一詞，想要出售偽科學的靈丹妙藥，使得人們經常對健康產品半信半疑。事實上，只要具有良好的運動、營養(yǎng)、睡眠和積極的社交接觸習慣，就能維持我們自身的健康了。

而且，除了販賣療愈系水晶的詐財者，維持健康現(xiàn)在已是一門大生意了。

1   超越計步運動

可穿戴技術只有不到十年的發(fā)展歷史，但如今已是一門龐大的生意。消費者數(shù)據(jù)調查公司Statista 指出，在2016—2019 年3 年之間，全球已連接的可穿戴產品數(shù)量增加了1 倍以上，從3.25 億個增加到7.22 億個。而到2022 年，這個數(shù)字將會超過10 億個。

隨著個性化的可穿戴健身設備的需求急劇增加，這些設備的精密度也隨之提高。計算走路步數(shù)雖然好，但是人們現(xiàn)在想要的解決方案不僅要監(jiān)測活動程度，還要能監(jiān)測整體的健康狀況、心率、血氧飽和度、肌氧、睡眠以及情緒和心理健康。

根據(jù)普華永道(PwC) 的研究報告，消費者希望可穿戴設備能夠幫助他們更長壽(70%)、保持健康體重(63%)、降低健康保險費(62%)。幸好，技術的發(fā)展跟上了人們的需求。

2   支持下一代可穿戴產品的傳感器

各式各樣的傳感器產品現(xiàn)在廣泛供貨。它們可以捕獲測量數(shù)據(jù)，結合復雜的機器學習運算得到計算結果，將健康和活動數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶以采取行動。除了用于追蹤運動情況的加速度計和陀螺儀傳感器之外，先進的可穿戴產品還包括用于追蹤大腦和心臟活動的嵌入式生物傳感器，以及檢測汗腺活動，還有用于測量個人精神壓力程度的皮膚電反應傳感器。還有監(jiān)測心率數(shù)值和血氧飽和度的傳感器，以測量整體的健康狀況或確認運動呼吸不良反應。

隨著傳感器日趨精密復雜，必需有系統(tǒng)級芯片(SoC) 來支持各項性能及提供智能手機連接。這些傳感器不停地捕獲數(shù)據(jù)，并且需要具有快速數(shù)字信號處理(DSP) 和浮點(FP) 運算功能的處理器服務，以便將其轉換為用戶需要的精確信息。

例如，Nordic 高端nRF5340 SoC 具有雙處理器硬件架構，其中結合了專用的應用處理器，可以滿足下一代高性能精密可穿戴設備的復雜計算要求。該器件還具有針對低功耗無線操作而優(yōu)化的網絡處理器，可進行無線連接。

3   吃得健康，運動起來

在Nordic 等無線SoC 開發(fā)商擴展解決方案的性能時，致力于健康和健身的可穿戴設備開發(fā)商也沒有閑著。事實上，Nordic 的客戶已經開發(fā)出一些高精產品，不僅可以幫助健身，還可以幫助用戶吃得好、紓解壓力、改善睡眠質量，甚至治療創(chuàng)傷。

例如，英國公司DnaNudge 推出的DnaBand 腕帶結合了用戶的DNA 和無線技術，幫助人們選擇更健康的食物。一旦用戶將其遺傳特征加載到可穿戴設備中，就可以使用DnaBand 腕帶掃描將近五十萬種左右的食品，立即確定食品是否適合其獨特遺傳基因組成和活動水平。

DnaNudge App 可保存用戶獨特的DNA 報告，根據(jù)多種與營養(yǎng)相關的健康特征，顯示用戶的遺傳易感性(genetic predisposition) 和風險水平( 紅色、琥珀色或綠色)?，F(xiàn)在，用戶每次購物和掃描食品時，這款App 都會根據(jù)其DNA 顯示個性化的產品推薦。

可自行定義顏色的DnaBand 提供以下功能：

●   掃描產品后，腕帶會閃爍紅色或綠色，顯示它是否適合用戶的生物特性；

●   監(jiān)控用戶的活動，如果用戶坐的時間太久后腕帶會變琥珀色；

●   和朋友進行NudgeMatch，看看彼此有哪些共同的DNA 特性；

●   與家人共享NudgeShare，在購物時為家人選擇合適的產品。

用戶無法改變自己的DNA，但是可以憑借保持活動和更健康的生活方式來維持健康。這款App 還會生成個人的“綠色DanBar”，實時顯示個人的生活方式對DNA 的影響，坐著的時間過長以及不活動會使“綠色DanBar”變成琥珀色，提醒用戶需要起身并活動后方可轉成綠色。

4   睡個好覺減輕壓力

DnaNudge 公司的產品解決了營養(yǎng)和運動兩項關鍵的維持健康因素，美國紐約MDCN Technologies 公司的解決方案則是針對其他兩項因素。

該公司的NeoRhythm 頭帶設計用于刺激腦電波，協(xié)助用戶改善睡眠質量并減輕壓力。這款可穿戴產品的五個線圈可產生電磁場，瞄準大腦或脊髓中的特定區(qū)域發(fā)射特定的主導節(jié)律，其對照了人類思維與特定活動相關的自然發(fā)生的頻率。佩戴者可以選擇一系列刺激模式，例如改善睡眠、放松、冥想或控制疼痛。大腦具有調整腦波頻率來適應外部頻率的出色能力，特意這樣做的過程稱為腦波同步(brainwave entrainment)，因此平和的歌曲可以幫助人們放松身心，而坐火車時人們會感到困倦。

NeoRhythm 會發(fā)射特定頻率并利用腦波同步過程來刺激大腦工作，協(xié)助用戶更快速且更輕松地進入理想的心理狀態(tài)。

以科學術語說明，腦波同步是促進大腦適應外部刺激的過程， 在使用NeoRhythm 時， 這些刺激以特定頻率的電磁脈沖形式出現(xiàn)。NeoRhythm 頭帶使用中等強度的電磁場，電磁波的最大磁通密度為20~25 Gauss (2~2.5 mT)，以產生適合腦波同步的頻率。

NeoRhythm 發(fā)射經過科學驗證的頻率，這些頻率是特定心理狀態(tài)的特征。大腦與這些頻率同步，有助于用戶更快且更輕松地達到理想的心理狀態(tài)。

5   時尚的智能手表造型

在有了腕帶和頭戴式產品之后，人們自然會希望擁有能結合酷炫技術與時尚外觀的智能手表。

深圳的愛都科技公司專門提供智能可穿戴產品，他們選擇使用Nordic 支持低功耗藍牙的先進多協(xié)議系統(tǒng)級芯片(SoC) nRF52840，為其整合了GPS 芯片的ID205G 智能手表提供核心處理能力和無線連接。

這款可穿戴產品配備1.3 英寸TFT-LCD 彩色觸控屏幕，內置心率傳感器、加速計和陀螺儀，專為需要健康和健身監(jiān)測數(shù)據(jù)的用戶而設計。nRF52840 SoC的64 MHz、32 位Arm^? Cortex^? M4 處理器帶有浮點運算單元(FPU)，可提供充足的計算能力來執(zhí)行復雜的傳感器運算，使得這款智能手表能夠精確地追蹤和計算用戶運動及活動數(shù)據(jù)。這款智能手表內置GPS 芯片，可獨立使用，用戶無需攜帶手機也能測量其進行戶外運動時的行走距離。

使用Nordic SoC 提供的低功耗藍牙連接功能( 支持藍牙4.0 及以上)，用戶可實現(xiàn)手表與iOS 或安卓系統(tǒng)智能手機的配對。愛都科技開發(fā)的“VeryFitPro”App可讓用戶詳細查看其活動和健康數(shù)據(jù)。

以上是眾多使用示例中的3 個。在未來，希望在新冠肺炎疫情盡快消失后，我們可以看到更多可穿戴健身技術的創(chuàng)新示例。

當然，可穿戴產品只是維持健康解決方案的一部分。這些產品無法替代用戶運動、吃得健康及睡得安穩(wěn)，不過，在越來越先進的傳感器和無線技術的支持下，這些可穿戴產品能夠推動和幫助人們獲得和維持健康。

（本文來源于《電子產品世界》雜志2021年4月期）