智能传感器走进大健康产业，可穿戴设备有望突破“困境”
横跨物联网和大健康两个万亿级市场的传感器，正在迎来强劲增长动力。过去十年间，搭载多种传感器类型的智能手表、手环等，可以测量步数、心跳等数据，已经成为很多人必不可少的随身设备。
随着可穿戴设备应用的成熟，传感器在大健康的应用场景也在不断拓展。不仅用于儿童的看护，居家养老方面也得到更多应用，通过与多种家居设备联动使用，有望构筑云端一体的智慧医疗新体验。据ABI Research数据，未来十年内，居家场景中健康管理(Home Healthcare)产品的安装量将由2022年的2000万台增长至2023年的1.8亿台。
消费者购买热情高涨 使用困惑仍存
近几年来，智能可穿戴产品正在迅速崛起，吸引越来越多的消费者买单。据IDC《中国可穿戴设备市场季度跟踪报告，2022年第二季度》显示，2022年第二季度中国可穿戴设备市场出货量达到2857万台。
一般而言，可穿戴设备是指一种直接将传感设备穿在身上，或是整合到衣服等可穿戴物品中的便携式设备。主要可分为手戴式的智能手表手环、耳戴式的智能耳机眼镜、身着式的智能服装和脚穿式的智能鞋子鞋垫等四大类。
“起初我觉得手表功能单一，而智能手表不仅好看还能连接手机，运动的时候甚至能代替手机。”已经工作第5年的李添是智能手表的忠实用户。她自6年前还在读书时购入第一块开始，手腕上就总是离不开智能手表。监测心率、记录运动数据和睡眠情况是她最常用的功能。“爸妈在我的带动下也养成了佩戴智能手表的习惯，天天用这个‘刷步数’。”
智能可穿戴设备主要分为消费级和医用级两类。由于设备中携带的传感器能够自动采集人体生理数据，智能可穿戴设备正在成为健康监测和管理领域的重要工具之一。
护理专业的学生孙霏霏正是出于监测健康的需求，为63岁的父亲买了一个智能手环。她告诉记者，父母患有高血压已经五六年了，有一段时间夜里还时常感觉胸闷，睡不好。“想着智能手环能监测他的心率、血氧和睡眠质量，比较方便。”
“其实监测数据并不准确，有时候晚上9点多，我明明只是躺在床上看书，手表却以为我已经入睡，开始记录睡眠时长。”李添坦言，而且智能手表的功能看着五花八门，实际上能用到的很少。以“亲友功能”为例，她的好友列表里有自己的丈夫，而他的健康数据却停留在2020年，“但他的智能手表一直在使用中，如果我是想用这个来看爸妈的健康数据，会实时更新吗?”李添不免担忧。
除了对数据准确度的担忧，使用习惯也是需要跨越的一道屏障。用户葛女士曾在家中，用医用血压计和智能手表同时给父母测量血压，只有几毫米汞柱的数据误差，几乎可以忽略不计。“但说到测血压，父母还是习惯性掏出血压计，其实要是使用智能手表，可以在手机直接查看近一个月每天同一时间的血压变化。”
行业快速发展 多类产品问世
智能可穿戴医疗设备行业也得到了政策支持。2021年12月发布的《“十四五”医疗装备产业发展规划》把监护与生命支持设备、保健康复装备等七个领域列为重点发展领域。《“十四五”健康老龄化规划》同样提出，支持研发老年人医疗辅助、家庭照护、安防监控、残障辅助、情感陪护、康复辅具等智能产品和可穿戴设备。
前不久，在2022 HDC华为开发者大会运动健康论坛上，记者看到了“华为腕部心电血压记录仪-HUAWEI WATCH D”。该设备屏幕1.64英寸，体积、重量仅为传统血压仪的1/6。老人用手指轻轻一触该智能手表右侧的下按键，只需60秒就可以获取医疗级心电图。
“在用户授权的情况下，我们期望通过可穿戴设备来实时监测人体生理指标，然后将数据通过万物互联上传到云端，最后通过人工智能来进行分析。”华为Research团队负责人在介绍原理时表示，该产品采用0.01mmHg高分辨率压力传感器，在加压的过程中感知脉搏波变化的方式来感知血压。测量结束后，设备屏幕上显示高压、低压、脉搏数相关数值，可帮助及时识别心血管并发疾病风险。
跌倒是我国65岁以上老年人伤害及死亡的首位原因，常有“警惕老年人的最后一摔”的说法。苏州衣带保智能技术有限公司研发出防摔帽、防摔腰带、防摔马甲一系列防摔产品。
“汽车安全气囊在传感器收到撞击信号后才弹出，但防摔气囊能‘防患于未然’，在老人摔倒前就打开，并通过设备配套的APP向监护人发送摔倒讯息。”苏州衣带保智能技术有限公司市场经理宋章炫介绍，可穿戴设备搭载前沿微型运动芯片，每秒200次精准采集人体运动数据并上传至后台实时计算，研判穿戴者的身体状态并决定是否打开气囊。公司历时5年建立基础数据库模型，自研独有先进Al人体姿态分析算法，可分辨帕金森、小儿麻痹症等疾病的伴随动作与日常摔倒动作的区别，每秒百万次运算，准确预警跌倒危机。防摔腰带、防摔马甲、防摔帽……目前，公司产品已出口至日本、欧洲、澳大利亚等地，日均活性用户达1万多。
今年7月，远也科技(苏州)有限公司发布了全球首款肌肉外甲“Relink-ANK”。“这是一款革命性的步行训练可穿戴机器人，它还是一款突破性的步行训练分析工具。”公司创始人兼CEO丁也博士告诉记者。这款肌肉外甲是一种助力下肢运动功能康复的新型轻量级可穿戴机器人设备，能够为下肢运动功能障碍患者提供步态评估与个性化康复训练服务。
虽然重量仅3公斤，但肌肉外甲蕴含了满满的科技含量。“肌肉外甲使用的是仿生碳纤维支架，配备了高性能中央处理器、分布式处理器、惯量传感器和力传感器，可有效帮助神经损失造成的下肢功能障碍等有康复需求的患者开展康复训练，并在康复训练时也无需专人陪护。”丁也说，经过十余年的人机配合实验，公司还研发出了配套的机器学习智能算法，可以根据不同的使用者及其步行状态，智能定制助力方式。“基于机器学习智能算法，患者无论是何种行走速度、何种行走方向，肌肉外甲均能在其行走过程中给予合适的力量辅助，并根据其步态智能的进行全自动调节，实现智能定制。”
智能传感器在可穿戴设备中的地位举足轻重
可穿戴传感器可用于各种远程场所和场景。从本质上讲，可穿戴无线传感器网络可以随身携带，但操作条件的限制可能会使得有效操作变得困 难。可穿戴式传感器的概念在研究活动中得到了广泛关注。它们可以通过无线体域网(WBAN)实现联网。目前，情绪和情感识别已成为研究的 动态话题。对情绪和表情的识别可能有助于通过远程监视追踪暴力、侵略、可疑行为以及疾病、虚弱、无意识、无聊或死亡等状态信息。所面 临的技术挑战是将传感器定位在可控的附属位置，而不会妨碍身体的移动。
全球可穿戴传感器市场的增长主要归功于无线连接渗透率的增加，一线企业对可穿戴生态系统的兴趣不断增加以及可穿戴设备在医疗行业的优 势等因素。此外，预计微电子、传感器制造和通信等领域的进步也将有利于可穿戴传感器市场的增长。而小型化、成本下降以及与消费电子设 备和配件的集成也带动了行业对可穿戴传感器的需求。相反，消费者对可穿戴传感器的好处和使用的认识可能会对可穿戴传感器市场产生不利 影响。即便如此，可穿戴技术即将出现的应用，以及连接设备数量的增加，也可能在不久的将来，为可穿戴传感器市场营收增长提供一些动力 。
从可穿戴传感器分类来看，加速度传感器在手腕佩戴、衣鞋配饰和眼镜等设备中的重要应用，预计将在未来几年获得极大的增长。惯性传感器 在消费类电子产品中用途的不断扩大，也将会对惯性传感器市场的增长造成很大影响。
从应用范围来看，可穿戴式传感器市场可分为护腕、颈饰、眼镜，鞋类、衣鞋配饰等市场。衣鞋配饰应用市场有望成为最赚钱的应用领域，并 预计在整个预测期内，将实现最高的年均复合增长率。该市场的增长主要归因于消费电子、工业和医疗部门在多种应用中的广泛用途。
四大核心功能+PaaS赋能，助力品牌商高筑行业壁垒
趋势智能涉足智能穿戴领域以来，已先后和亚美为代表的多家企业达成智能手表、手环的项目开发。
开发过程中，趋势智能发现：这些品牌虽然在硬件及个性化服务上各有不同，但核心功能大同小异，对于未入局但不想错过智能穿戴行业风口的品牌商而言，有了这些核心功能，再结合PaaS开发就可以快速拥有一款智能手表。
健康监测：以心率和血压监测为主。
其中，心率监测主要是通过记录HRV(心率变异性)和CVRR(R-R 波形区间变异系数)分析用户的健康情况，当系数出现异常时，APP端会第一时间发送预警信息。
血压监测则采用GCG+PPG的协同监测技术，PPG用于实时监测记录，减少监测误差，ECG用于单次精准测试，全面评估心脏工作状态，协调监测下，大幅提升健康监测的有效性和准确性。
关爱APP：指孩子、老人的监护人可以通过APP端远程查看被监护人的健康状况、安全状况、行动轨迹、运动轨迹等。关爱APP释放了监护人群更多的时间、空间自由，能够更好得兼顾家庭与生活。
电子围栏：用户可以根据场景的不同设置围栏范围，一般分为圆形围栏和多边形围栏，当佩戴者离开或进入围栏范围后，系统会通过APP端向用户告警。
轨迹追踪：智能手表的轨迹追踪不仅有GPS定位功能，还有历史轨迹的记录功能，系统会将手表端采集到的行动数据上传至APP端，形成行为轨迹报告，有甚者还可以测算出消耗的卡路里，生成运动表单，帮助运动健身一类的用户掌握自己的运动情况。
趋势智能助力智能手表一类的品牌商打破产品边界，快速提升软实力，实现数据的全面可视化，再结合PaaS服务，让品牌商进行产品差异化研发、制造，有效提升市场竞争力。软硬实力结合下，更能在赛道愈发拥挤的今天，筑起品牌壁垒。
