智能手表越来越懂你，背后其实是一颗颗“小传感器”在工作

以前我们买手表，主要是为了看时间。

后来，手表开始能看消息、接电话、记录步数。

现在，越来越多的人买智能手表和手环，是为了看心率、血氧、运动状态、睡眠情况，甚至希望它能提醒自己：有没有戴好？运动时心率是否稳定？今天户外紫外线强不强？

很多人看到这些功能，会觉得这是软件算法的功劳。

其实，只说对了一半。

算法当然重要，但算法要工作，前面必须先有人把信号“采”回来。这个负责采集信号的小东西，就是藏在手表背面、手环底部的传感器芯片。

它们很小，通常只有几毫米。

但它们做的事情并不简单。

它们要发光，要接收反射光，要分辨皮肤、血液、环境光的变化，还要在很小的电池里尽量省电。对智能穿戴设备来说，这些传感器就像“感官系统”。没有它们，手表就只是一个屏幕；有了它们，手表才开始真正“感知”用户。

这一周，我们重点介绍一组来自维客昕微 Vcare 的传感器产品，主要围绕两个方向展开：

一个方向是健康监测。

包括日常心率、运动心率、血氧、佩戴识别、活体识别、温度检测等功能。

另一个方向是光环境感知。

包括紫外线检测、蓝光检测、环境光检测，以及室内外活动判断。

这两个方向看起来不一样，但本质上都在解决同一个问题：

让电子设备从“被动显示”，变成“主动感知”。

一、为什么心率传感器越来越重要？

智能手表和手环最常见的健康功能，就是心率监测。

很多用户每天都会看心率。运动时看，睡觉时看，压力大时也看。

但从工程角度看，心率监测并不是“放一个灯、照一下皮肤”这么简单。

一般来说，光学心率检测会通过 LED 发出特定波长的光，光照到皮肤和血管后，一部分光会被吸收，一部分光会反射回来。芯片里的 PD，也就是光电二极管，会接收这些反射信号。因为血液流动会带来光信号的周期性变化，所以系统就可以通过算法计算心率。

听起来很简单，但真正做产品时会遇到很多问题。

比如：

用户皮肤颜色不同，反射信号不同。

手表戴得松，信号会变差。

运动时手腕晃动，信号会被干扰。

设备电池很小，功耗不能太高。

产品空间有限，芯片封装还要尽量小。

这就是为什么心率传感器不是只看“能不能测”，而是要看：功耗、封装、接口、采样能力、佩戴识别、算法资源、光路设计是否都能配合。

以 LC09A 为例，它是一款支持日常心率和佩戴识别的健康监测传感器芯片，集成 1 个物理通道、2 个逻辑通道，面向智能手表、智能手环等穿戴设备。它的心率模式典型功耗为 80μA@25Hz，休眠电流约 400nA，并支持自动调光、自动佩戴检测和 64Bytes FIFO。

这类产品适合什么客户？

适合做入门级手环、儿童手表、轻量级健康监测设备的客户。

因为这类产品通常对成本、尺寸、功耗都比较敏感。客户不一定一开始就要做复杂血氧，也不一定需要高端运动算法，但一定希望心率功能稳定、省电、容易集成。

LC10A 则进一步提供高精度心率检测方案，支持 10~1KHz 信号采样频率、1.25mA~155mA LED 电流调整范围、128Byte FIFO 和 I2C 400KHz 通信。

换句话说，如果说 LC09A 更像是“轻量型心率方案”，那么 LC10A 就更适合需要标准化心率检测模组的客户。

二、为什么血氧功能会成为穿戴设备升级点？

过去很多低端手环只做心率。

但这几年，越来越多智能手表开始加入血氧功能。

血氧检测同样依赖光学原理。一般会用红光和红外光，因为血红蛋白在不同含氧状态下，对不同波长光的吸收特性不同。通过采集这些信号，再配合算法，就可以得到血氧饱和度的参考数据。

这里要注意一个宣传边界：

消费级穿戴设备里的血氧功能，更多是健康参考，不应宣传成医疗诊断工具。

对客户来说，真正重要的是：芯片能不能支持心率和血氧双功能？功耗是否合适？LED 驱动能力够不够？接口是否好接？封装能不能放进小尺寸手表里？

LC11S 就是心率、血氧方向的一个方案。它支持心率模式和血氧模式，心率模式功耗为 200μA，血氧模式功耗为 880μA，集成 128Byte FIFO，I2C 时钟最高 400KHz，采用 LGA14 封装。

LC12S 则是更新一代的小尺寸心率、血氧监测芯片，支持高精度运动心率和静态血氧饱和度监测，心率模式典型功耗 80μA@25Hz，血氧模式典型功耗 800μA@25Hz，并集成 16-bit 高精度 ADC、96Bytes FIFO，I2C 最高支持 1MHz。

LC11S 和 LC12S 可以放在同一个专题里讲：

客户不是只买一个“血氧芯片”，而是在做产品功能升级。

从心率到血氧，是很多穿戴设备从基础版走向增强版的关键一步。

三、低功耗是穿戴产品绕不开的硬指标

做智能穿戴，最怕什么？

不是功能不够多。

很多时候，是功能太多，但电池撑不住。

手表、手环的空间就那么大，电池容量有限。用户又希望它能连续戴几天，甚至十几天。如果传感器一工作就耗电很高，整机续航会很难看。

所以对健康监测传感器来说，低功耗不是锦上添花，而是基本功。

VC32S 的特点就很适合用“低功耗”作为文章切入点。它的心率模式功耗为 35μA@25Hz，血氧模式功耗为 400μA@25Hz，未佩戴功耗约 2μA@1Hz，休眠电流约 400nA，同时支持心率、血氧、佩戴识别，并集成 128Byte FIFO。

这类参数对客户意味着什么？

不是简单地说“省电”。

而是意味着产品经理可以更大胆地设计持续监测、间歇监测、睡眠监测、运动监测等功能策略。

对于用户来说，感受也很直接：

不用每天充电。

健康数据更连续。

佩戴体验更自然。

对品牌来说，续航稳定就是产品口碑。

四、运动心率为什么比静态心率更难？

很多人以为心率监测就是心率监测。

其实静止状态下测心率，和跑步、骑车、跳绳时测心率，难度完全不一样。

运动时，手腕会晃动，手表和皮肤之间的压力会变化，环境光也可能干扰。这个时候，光学信号会变得很复杂。

所以运动心率不仅考验芯片的采样能力，也考验自动调光、信号处理、结构光路和算法配合。

VC30F 就适合从“运动心率为什么难”这个角度来写。它支持高精度运动心率和静态血氧饱和度监测，具备超低功耗和活体识别，并内置自动调光、自动佩戴检测、温度检测等功能。它的心率模式典型功耗为 80μA@25Hz，血氧模式典型功耗为 500μA@25Hz，I2C 最高支持 1MHz，封装尺寸为 2.3mm×2.5mm×0.6mm。

这类产品可以重点面向运动手表、健康手环、智能穿戴方案公司。

宣传时不要只说“参数强”，而是要把客户场景讲出来：

跑步时要测得稳。

戴得松一点也要识别。

没有佩戴时要降低功耗。

夜间监测不能太耗电。

结构空间有限，芯片还要足够小。

这样客户才会觉得，这不是在看规格书，而是在看自己的项目问题。

五、高端穿戴开始重视“复合感知”

越往高端智能穿戴走，客户越不会只满足于一个简单心率功能。

他们会关注：

能不能做心率？

能不能做血氧？

能不能判断是否真实佩戴？

能不能配合温度监测？

能不能提高信号稳定性？

能不能支持更复杂的系统设计？

VC9213A+VP60A4 就适合放在高端复合方案里讲。VC9213A 集成 3 个物理通道、3 个可调整逻辑通道，支持高精度运动心率、静态血氧饱和度，并具备超低功耗和活体识别功能。方案还支持“光+电+算法”复合传感技术检测佩戴，心率模式典型功耗 60μA@25Hz，血氧模式典型功耗 500μA@25Hz，内置 192Bytes FIFO，I2C 最高支持 1MHz。

这类产品可以用一句话概括：

它不是只解决“测得到”，而是解决“测得更稳、更真实、更适合高端产品设计”。

对于中高端智能表、健康监测设备、运动穿戴设备来说，这种复合传感思路会越来越重要。

六、不只看身体，也要看环境

这一系列里，还有一颗很适合做差异化宣传的芯片：VAL20A。

它不是心率血氧芯片，而是紫外、蓝光、环境光传感器。

VAL20A 支持紫外线强度测量、蓝光强度检测、环境光检测，并可配合算法做室内外活动判断。它的工作电压范围为 2.8V~3.6V，工作电流为 5μA@1Hz，I2C 最高支持 400KHz，集成 2 个高灵敏度 Photodiode，封装尺寸为 2mm×2.5mm×0.75mm。

这颗芯片的文章可以写得更生活化。

比如：

儿童手表能不能记录户外活动时间？

户外设备能不能提醒紫外线强度？

手机、平板、笔记本能不能根据环境光自动调节亮度？

化妆品设备能不能结合紫外线数据做护肤提醒？

雨伞、户外装备能不能变得更智能？

VAL20A 的亮点不在于“健康监测”，而在于“环境感知”。

它让设备不只知道用户的身体状态，也能知道用户所处的光环境。

七、这一周，我们不是在推一颗芯片，而是在推一套感知能力

如果把这些产品放在一起看，会发现它们其实不是孤立的型号。

LC09A、LC10A，更适合讲基础心率和佩戴识别。

LC11S、LC12S，可以讲心率到血氧的功能升级。

VC32S，可以重点讲超低功耗和续航。

VC30F，可以讲运动心率、血氧、温度检测和活体识别。

VC9213A+VP60A4，可以讲高端复合感知方案。

VAL20A，则可以把话题从身体监测延伸到光环境感知。

这正好组成了一套很完整的宣传路径：

从入门，到升级。

从低功耗，到高集成。

从健康数据，到环境数据。

从单一功能，到复合感知。

对客户来说，他们不是在找一个冷冰冰的芯片型号，而是在找一个能落地的产品方案。

而我们要做的，就是把规格书里的参数，翻译成客户听得懂的语言：

省电，意味着续航更好。

小封装，意味着结构更容易放进去。

I2C 接口，意味着主控连接更方便。

FIFO，意味着数据缓存更稳定。

自动佩戴检测，意味着用户体验更自然。

自动调光，意味着不同肤色、不同佩戴状态下有更好的适应性。

这就是传感器芯片的价值。

它们看起来很小，但决定了智能穿戴设备能不能真正“看见”用户、“理解”场景，并给出有价值的数据反馈。

🏢深圳市义嘉泰科技有限公司