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可穿戴技术在四个关键领域的创新发展
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可穿戴技术在四个关键领域的创新发展

2020-07-27 11:20:43 来源:深圳市连接器行业协会 作者:Connector Supplier

【大比特导读】微型可穿戴技术正在应用广泛。电子元器件小型化,再加上微型传感器和天线给物联网带来了一波新的可穿戴产品和技术。柔性、可伸缩电路互连给设计者带来其它的可能性。 在身上或编织成衣服的产品可以收集数据,并将用户链接到相应设备。可穿戴技术已经进入了市场,这些创新开始改变我们的世界。

微型互连由传感器和天线相结合,在物联网上为设计师提供了强大的、新的方法。

微型可穿戴技术正在应用广泛。电子元器件小型化,再加上微型传感器和天线给物联网带来了一波新的可穿戴产品和技术。柔性、可伸缩电路互连给设计者带来其它的可能性。 在身上或编织成衣服的产品可以收集数据,并将用户链接到相应设备。可穿戴技术已经进入了市场,这些创新开始改变我们的世界。

可穿戴技术

TE Connectivity的压电薄膜传感器可用于标准和定制产品,具有不同尺寸和厚度,压电薄膜与银色油墨丝网印刷电极,保护电极涂层,和引线连接等。

可穿戴技术

TE Connectivity的压电薄膜传感器

小型可穿戴系统天线具有多种形式。要求薄,小,灵活。常见的选择包括嵌入式射频芯片天线、扁平GPS/GNSS单元,这些单元可以用粘合剂附着在非常小的印刷电路板上,可以附着在人体上做成多输入多输出(MIMO)天线。通过电的织物和绝缘介质材料制成的集成纺织天线。可以在油墨或基板上应用柔性表面印刷天线,包括织物。将薄膜或条形天线集成在射频电路中。它们的尺寸可以从几毫米到人类头发丝的1/100的厚度不等。

可穿戴系统中使用的传感器可测量一系列内部(生物特征)和外部数据,包括声音、温度、运动、方向、接近、撞击和其它关于佩戴该产品或周围环境的人的数据等。再将数据转换成电信号,送入外部监控系统进行分析和运行。

可穿戴系统中传感器和天线的挑战包括汗水或与天气相关的水分、佩戴者身体产生的热量以及有限的电池寿命等。这些连接系统还必须能够抵抗来自其它产品近距离干扰。

可穿戴技术

来自ArrowElectronics的AntenovaRobustaGNSS天线是一种适用于可穿戴技术的超小型解决方案。

医疗奇迹

医疗技术一直是小型化趋势的主要驱动力。植入式电子产品小型化,如心脏产品、人工耳蜗和其它永久辅助设备,迫使设计师寻找方法,使关键连接组件更小、更轻、更强大和更可靠。他们的努力为新一代微型、微型和纳米技术提供了基石,这些技术可以应用于可穿戴产品。

可穿戴技术

上图来自Molex拍摄的一种小型传感器贴片,可以收集一系列生物识别数据,对佩戴者的活动影响最小,可以通过无线发送到单独的监控模块。 重量轻,成本便宜,使它有可能做成一次性粘合剂电子产品。

可穿戴技术

Johanson Technology的微型射频陶瓷芯片天线,可从Digi-Key买到,是最小和最低轮廓的陶瓷射频天线之一,仅有0.059“(1.50毫米)高。

 

病人穿戴的医疗产品可以供药物,如胰岛素泵,它附着在皮肤上,并借助无线连接的监测血糖水平,然后提供精确剂量的胰岛素。它们还可以提供信息,例如,可穿戴生命体征监测器,它可以通过光学心脏传感器检测不规则的心脏节律,这些仪器将数据发送给医生,并提醒护理人员注意问题所在。这类产品还可以移动,例如嵌入触觉传感器的假肢装置,这些传感器能响应用户的手势,或者当用户用集成的运动传感器敲击腕带时激活电动轮椅。 随着可穿戴医疗技术不断发展,患者将获得更多的自由和更精确的护理。

电子纺织品(E-Textiles)

电子产品变得比以往任何时候都更薄、更灵活、更轻,可将它们编织成织物。这些织物可以成为军装、工业背心的一部分,这些背心与工业物联网(IIoT)、医疗监测带或服装时尚配件密切相关。功能性织物与柔性电子“纱线”电缆、智能传感器和触觉、执行器甚至能量存储单元相结合,可以与指挥中心通信,响应佩戴者的手势,使士兵和工人能够减少他们进行工作所需的设备。

可穿戴技术

这款Adafruit可拉伸导电针织运动衫面料,可从Mouser上获得,是用超细银线编织而成。 可用于软开关,毛绒键盘,电容触摸传感器等纺织接口。

美国国防织物开发中心,与美国先进织物研究所(AFFOA)、麻省理工学院林肯实验室(Lincoln Laboratory),以及美国陆军纳蒂克士兵研究、开发和工程中心(NSRDEC)的合作。正在研发成熟的、高级的织物,可以制成先进的可穿戴产品。这些织物将使穿着它们的人能够传递有关其周围环境和身体信息,并协助执行任务。有些电子纺织品可以减轻疼痛,适应温度变化,或感觉到危险蒸气的存在等。

美国NETT战士计划开发了一系列士兵穿戴的通信设备,帮助在战斗情况下的态势感知和任务指挥。系统的可穿戴部件包括集成无线电和天线功能的背心。TE 和TTI公司与美国陆军合作,为这些设计开发轻量级的连接产品。

可穿戴技术

TE Connectivity的士兵连接方案包括轻量级天线,为战场上的士兵提供可靠的无线电连接。

工业辅助

工业4.0和自动化正在改变工业环境。但对于许多应用,仍需要人的存在。智能个人防护设备(PPE)可以保护和连接高风险医疗和工业环境中的工人,包括石油和天然气设施以及COVID-19病房。像智能安全鞋这样的产品可以包括无线连接的受伤应急按钮或不能移动的工人警报系统,或定位失踪工人等。一个完整的制服可能包括传感器众多的鞋类,有天线和麦克风的无线耳塞,有生物传感器的智能手表,以及一个智能头盔等。

可穿戴技术

Fischer Connectors与Wearable Technologies Ltd.合作,为IIoT编制智能服装,包括工作安全和监控设备。

消费性可穿戴技术

消费者很快就对可穿戴技术做出了反应。它广泛应用于娱乐产品,如含有蓝牙天线的无线耳机,以及通过传感器测量性能和通过GPS天线跟踪位置的运动手表。这些可穿戴产品,直接挂在耳朵里或戴在手腕。可穿戴智能手表可以作为指挥中心,向各种传感器发出指令。近年来,装有传感器和天线的无线扬声器响应活动和命令已成为许多连接家庭的固定装置。这些扬声器可以与许多其它智能家居产品通信,包括安全系统、电器和气候控制等,将物联网带入家庭环境。

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