Jeder, der schon einmal seinen MP3-Player eingeschaltet hat und zu einer morgendlichen Joggingrunde aufgebrochen ist, weiß, wie wichtig die Stromversorgung ist. Bevor Sie loslaufen, überprüfen Sie den Ladezustand des Geräts, um sicherzugehen, dass noch genügend Energie für Ihre Musik, den Podcast oder das Hörbuch vorhanden ist.

Die Leistung entscheidet

Bei der Entwicklung von Wearable- und Hearable-Technologien haben die Ingenieure schon immer auf den Stromverbrauch geachtet. Laut einer Studie von Yole Développement aus dem Jahr 2020 wird sich der Markt für diese Geräte bis 2025 voraussichtlich verdoppeln.

Die Studie zeigt, dass mikroelektromechanische Systeme nach wie vor der Schlüssel zur Miniaturisierung und Optimierung des Stromverbrauchs sind. Aus der Studie geht auch hervor, dass Wearables für Verbraucher zunehmend im medizinischen Bereich Fuß fassen.

Die Entwickler konzipieren Geräte für das Gesundheitswesen, wie z. B. intelligenten Schmuck zur Gabe von Insulin und zur Herzüberwachung, schluckbare Geräte zur Erkennung von Krankheiten und dehnbare Sensoren für die Überwachung der Herzfunktionen und nach Operationen.

Dabei sind vor allem Entwickler gefragt, die Lösungen für die Energieversorgung konzipieren, Innovationen umsetzen und entwickeln, um die Technologie weiter voranzutreiben.

Im Blogbeitrag dieser Woche befassen wir uns mit den Wearable-Technologien von Maxim Integrated, Semtech und STMicroelectronics.

Mehr Power für Wearables

Für Wearables und IoT-Geräte mit extrem niedrigem Stromverbrauch bietet die MAX20303 Wearable-Strommanagementlösung von Maxim Integrated einen flexiblen Satz von leistungsoptimierten Spannungsreglern. Das Bauelement kann über eine I2C-Schnittstelle konfiguriert werden und ermöglicht die Programmierung verschiedener Funktionen und das Ablesen des Gerätestatus, wie beispielsweise Temperatur und Versorgungsspannungen. Die MAX20303 Wearable-Strommanagementlösung ist eine umfassende Lösung für das Batteriemanagement, einschließlich einer Ladezustandsanzeige, die eine interne, nichtlineare Dynamik einer Li+-Batterie simuliert, um deren Ladezustand (SOC) zu bestimmen.

Für Entwickler, die auf der Suche nach kapazitiven Controllern für Wearable- und Hearable-Anwendungen sind, bei denen Größe, Stromverbrauch und kleine Sensoren im Vordergrund stehen, bietet sich der intelligente Näherungssensor für Wearables SX9210 von Semtech an. Dieser Sensor verwendet zusätzlich zur Smart Sense Engine bis zu drei kapazitive Sensoreingänge für Funktionen wie In-Ear-Erkennung, On-Table-Erkennung und Näherungserkennung. Der Sensor SX9210 kann sich selbst ausschalten, die Wiedergabe starten oder unterbrechen und die Lautstärke ändern.

Das STMicroelectronics LSM6DSO32XTR iNEMO-Trägheitsmodul ist eine langlebige Wahl für Wearable-Designer. Es kombiniert stromsparende Always-On-Funktionen mit einer hervorragenden Sensorgenauigkeit für eine optimale Bewegungserfahrung in Wearables, Applikationen für Sturzerkennung sowie Navigations- und Asset-Tracking-Applikationen. Das Modul eignet sich ideal für Smartwatches, Sportgeräte, Bewegungsverfolgung, Gestenerkennung und Sturzerkennung. Der Beschleunigungssensor bietet intelligente stromsparende Funktionen zum Aufwachen (Aktivität) sowie zum Einschlafen (Inaktivität). Das Bauteil verfügt außerdem über eine Kernlogik für maschinelles Lernen, die erkennt, ob ein Datenmuster mit einer benutzerdefinierten Sammlung von Klassen übereinstimmt. Ein gängiges Anwendungsbeispiel ist die Erkennung von Aktivitäten wie Laufen, Gehen oder Fahren.

Fazit

Bei der Entwicklung von Wearables und Hearable Devices sind der Fantasie keine Grenzen gesetzt. Das bestätigen auch Studien wie beispielsweise von Yole Développement. Die Hersteller entwickeln Stromversorgungslösungen, und die Ingenieure entwickeln und optimieren den Stromverbrauch solcher Produkte und schaffen damit innovative Geräte, mit denen sie die Technologie voranbringen.