服务横跨多重电子应用领域之全球半导体领导厂商意法半导体（STMicroelectronics，简称ST；纽约证券交易所代码：STM）推出了一款新生物感测晶片，用於下一代医疗保健穿戴式装置，如智慧手表、运动手带、连网戒指或智慧眼镜。ST1VAFE3BX 晶片结合了高准确度生物电位元输入，以及意法半导体经由市场检验的惯性感测器和AI核心。其中，AI核心在晶片上执行活动侦测，确保动作追踪得更快速，而且功耗更低。

/news/2024/12/20/1818453480S.jpg

意法半导体 APMS 产品部??总裁、MEMS 子产品部总经理 Simone Ferri 表示，「穿戴式电子产品是提升个人健康意识和引爆健康热潮的关键技术。如今，每个人都可以透过手部装置在手腕上监测心率、追踪动作和地点位置。我们最新的生物感测器晶片可以提升穿戴式装置的产品力，以超小外型提供动作和身体讯号感测，同时节省功耗预算。」

调研机构 Yole Development 的分析师认为，穿戴式监测的市场商机已超越一般健康市场，包括经健康机构认可而且可在柜台购买的消费性保健装置。透过在晶片上建立完整的精密感测器输入，意法半导体的晶片设计专家正在推动所有领域的创新，提供心率变异、认知功能和精神状态等先进监测功能。

ST1VAFE3BX 提供了将穿戴式应用从手腕延伸到身体其他位置的机会，例如，用於改善生活方式或医疗监测目的的智慧贴片。意法半导体的客户 BM Innovations GmbH（BMI）和 Pison 处於该领域创新的最前端，并迅速采用这款感测器来推动新产品的开发。

BMI 在无线感测器领域为一家经验丰富的电子设计合约公司，拥有广泛的专案组合，包括多个领先的心率监测和运动员训练状态监测系统。BMI 总经理 Richard Mayerhofer 表示，「意法半导体新推出的生物感测器让我们能够开发下一代精确的运动员训练成果监测系统，包括胸带式或小贴片式心电图分析仪。在一个小型的封装内整合 vAFE 的类比讯号与加速度感测器的动作数据，有助於我们结合情境感知资讯进行精确的资料分析。而且，直接在感测器上支援人工智慧演算法，正是我们一直在寻找的解决方案。」

Pison 是一家专注於提升健康和人类潜能的先进技术开发公司，技术长 David Cipoletta 补充道，「意法半导体的新生物感测器是智慧手表手势辨识、认知性能和神经健康监测的绝隹解决方案。利用这一技术的进步，我们显着加强了智慧式穿戴装置的功能和使用者体验。」

ST1VAFE3BX 现已量产，其采用 2mm x 2mm 12 脚位 LGA 封装。

生物电位元感测器的类比前端电路的设计难度高，而且会受到不可预测的影响，例如皮肤准备情况、感测器电极在身体上的安装位置等。ST1VAFE3BX 提供了一个功能完整的垂直类比前端（vAFE），可简化侦测不同类型的生命体徵，这些生命体征可显示身体或情绪状态。

因此，健康产品和医疗设备制造商可以扩大产品种类，并增加心电图（ECG）、脑电图（EEG）、心震图（SCG）、神经电图（ENG）等监测功能，这可推动新装置的出现，这些装置价格合理、使用方便，并能可靠地显示健康状态或对压力或兴奋等事件的生理反应。未来可能会出现更多元化的穿戴式装置，有助於提升医疗保健、健身和自我意识。

除了在晶片上整合这个精准的类比前端外，ST1VAFE3BX 还利用意法半导体的MEMS微机电系统技术能力，在晶片上整合一个惯性感测器加速度计。这个加速度计提供关於佩戴者的动作，与生物电位元感测讯号同步资料，帮助应用推断测量讯号与身体活动之间的关联性。

ST1VAFE3BX 还整合了意法半导体的机器学习内核心（MLC）和有限状态机（FSM），让产品设计人员能够在晶片上建立简单的神经处理决策树。这些人工智慧演算法让感测器能够自主处理活动侦测等功能，减轻主 CPU 的运算负荷，加快系统回应速度并最大限度地降低功耗。这样，意法半导体的感测器能够让智慧装置提供更复杂的功能，并具有更长的续航时间，同时提升装备的实用性。意法半导体另提供软体工具，例如，ST Edge AI Suite中的 MEMS Studio，帮助设计人员发挥 ST1VAFE3BX 的最大性能，包括在 MLC 中配置决策树的工具。

ST1VAFE3BX 的生物侦测讯号通道具有可程式增益和 12 位元 ADC 解析度的 vAFE 所组成。3200Hz 的最大输出资料速率适用於各种生物电位元测量，以量化心脏、大脑和肌肉活动。

该产品的电源电压范围是 1.62V 至 3.6V，典型工作电流仅为 50μA，在节能模式下可降至 2.2μA。

晶片上整合的低杂讯加速度计具有 ±2g 至 ±16g 的可设置量程。除了可以提供活动侦测等功能的机器学习核心和，以及程式设计有限状态机外，ST1VAFE3BX 还内建先进的计步器，步数侦测器和步数计算等功能。