智能戒指，一種新興的智能穿戴產品。越來越多的風聲顯示，消費電子大廠紛紛加快布局智能戒指，該品類或將會迎來市場與技術的爆發。

當前，在智能穿戴設備的大家庭中，智能手表、手環和TWS耳機等產品已相當成熟，幾乎成為了我們生活中的“必需品”，為智能戒指（指環）新品類的探索和拓展，提供了豐富的創新靈感。智能戒指匯聚了多項前沿技術，具備多種功能，能夠為用戶的日常生活提供便利和實用性。其中，健康管理功能是它的核心賣點之一。智能戒指憑借內置的傳感器和先進的算法，能夠持續監測用戶的心率、血壓、睡眠質量等關鍵健康指標，并實時記錄和分析這些數據。通過與手機App的無縫連接，用戶可以輕松查看自己的健康數據，從而更好地理解身體狀況，做出科學的生活調整。

圖1  智能戒指近日，芯海科技基于可穿戴測量PPG AFE芯片CS1262，推出全新的智能戒指心率、血氧測量方案。該方案充分發揮CS1262高信噪比、低功耗的產品特性，通過優化的光路結構設計、適配指環的心率血氧算法，實現了心率、血氧、HRV、睡眠等人體生理指標的高精度測量。
 

方案優勢簡述

方案中，CS1262作為健康測量PPG AFE，負責心率、血氧、HRV、睡眠等生理指標的測量。鑒于戒指存在旋轉的可能性，并不是在手指的固定位置，從設計上推薦采用多PD和多LED架構，這樣可以保證不管旋轉到哪個位置，都會有合適的測量光路保證精準測量。而CS1262就是一款支持多PD、多LED的PPG AFE，封裝尺寸2.9*2.6mm，非常適合智能戒指使用。作為一款高端PPG AFE，CS1262具有高準確度、超強抗干擾和低功耗等技術優勢。? 高準確度高達110dB的動態范圍，確保了復雜環境下都能捕捉到微弱的關鍵信號；支持4PD*12相位的48路有效數據采集，為用戶提供更全面、準確的健康信息；內嵌驅動能力高達250mA的LED Driver可支持8路LED輸出，確保信號連續穩定；內置0.4%的高精度時鐘，提供可靠的時基，進一步增強測量準確性。? 超強抗干擾PSRR（電源抑制比）大于90dB，顯示其在復雜電氣環境下可保持出色性能；能夠模擬環境光消減高達±200uA，即使在強光環境下也能準確捕捉到關鍵信號；? 低功耗83uA@100Hz@4Ch@2階環境光消減，54uA@100Hz@1Ch@2階環境光消減；斷電模式小于1uA，在待機狀態下幾乎不耗電，大大延長設備續航時長。
圖2  智能戒指系統框圖
 

微弱信號捕捉能力

高動態范圍和高SNR的結合，為CS1262帶來了卓越的微弱信號捕捉能力。
圖3 CS1262 SNR VS 增益電阻如圖3所示，高達110dB的動態范圍，97.5dB的SNR@500KΩz（dBFS)和±63.875uA的LED消減電流，即使在信號非常微弱的情況下，CS1262也能準確地捕捉到關鍵的生理信息。與市場友商同類產品相比，其性能略勝一籌。
圖4 PI≈0.1%手腕處的PPG信號如圖4所示，CS1262采集到手腕上的紅光和紅外PPG信號，PI灌注度水平在千分之一，脈搏波形清晰可見，為后續的算法處理提供了堅實的基礎。
 

助力智能戒指超長續航

如表1所示，在不同使用場景下，CS1262的低功耗特性，確保了智能戒指的超長續航時間。

表1  不同使用場景下的功耗特別是在穿戴設備和睡眠健康監測等應用場景中，CS1262的PRF為5Hz時，工作電流低至13.3uA，保障用戶不必頻繁為設備的續航而焦慮。目前，CS1262作為芯海在健康測量領域的典型產品之一，已在消費電子頭部客戶的旗艦智能穿戴終端產品上實現了規模化量產。自2007年率先布局健康測量領域以來，芯海科技作為國內健康測量芯片領域的行業領先企業，始終密切關注可穿戴市場需求和技術趨勢，以“模擬信號鏈+MCU”雙平臺驅動，在可穿戴健康測量的PPG、BIA等領域，不斷進行產品創新和系列化布局，為智能可穿戴市場帶來更多可能性。