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Mesure du rythme cardiaque au poignet : Silicon Labs associe capteur optique et microcontrôleur éco-efficace

Publié le 07 janvier 2016 à 12:58 par François Gauthier        Sous-système Silicon Labs

Silicon Labs HRM

Le module de capteur optique référencé Si1144 de Silicon Labs, doté d’un algorithme de calcul avancé, vise à réduire les coûts et la complexité de développement des systèmes portables de mesure du rythme cardiaque portés au poignet. Pour les applications HRM (Heart Rate Monitoring, surveillance de la fréquence cardiaque), la solution proposée par l’Américain inclut un module de capteur optique de faible puissance associé à un microcontrôleur EFM32 Gecko économe en énergie et exécutant un algorithme avancé de HRM. Le tout dans un boîtier LGA à 10 boches de 4,9 x 2,85 x 1,2 mm.

La partie capteur du module intègre un détecteur optique, une diode électroluminescente verte, des pilotes de LED supportant jusqu'à deux LED externes, un convertisseur analogique-numérique, une logique de commande et une interface numérique I2C (débit jusqu'à 3,4 Mbit/s). Le principe consiste à détecter de manière précise les faibles signaux d'écoulement de sang au poignet avec des performances similaires aux techniques traditionnelles de systèmes HRM basées sur les sangles de poitrine. Au niveau calcul, le module offre le choix entre deux algorithmes différents, l’un pour assurer le HRM statique et l’autre pour un HRM dynamique à compensation de mouvement, grâce à l’apport de données issues d’un accéléromètre externe.

Côté calculateur, le système intègre le microcontrôleur Pearl Gecko de Silicon Labs basé sur un cœur ARM Cortex-M4 doté de fonctionnalités DSP,  pour les conceptions de haute performance à faible consommation énergétique, ou un microcontrôleur Jade Gecko basé sur un Cortex-M3, pour les conceptions plus simples et sensibles aux coûts. La consommation d'énergie ultrafaible de l’ensemble, avec un courant de veille inférieur à 500 nA pour une tension d'alimentation de 1,71 à 3,6 V, autorise une autonomie de la batterie très élevée, assure Silicon Labs.

Des échantillons du module HRM Si1144-AAGX sont disponibles dès maintenant, à un prix unitaire de de 2,82 dollars pour 10 000 pièces. Une carte de développement, référencée HRM44-GGG-PS, permet en outre aux développeurs de débuter leur travail.

Silicon Labs rappelle que le contrôle du rythme cardiaque est l'une des technologies de détection biométrique les plus utilisées actuellement pour ceux qui souhaitent améliorer et/ou maîtriser leur performance sportive. Traditionnellement, cette mesure de la fréquence cardiaque est réalisée via des sangles de poitrine reliées à un dispositif externe, comme une montre de fitness par exemple. La technologie de HRM au poignet change la donne en matière de surveillance biométrique en fournissant une manière plus pratique, selon la société, de mesure de la fréquence cardiaque. Selon les estimations de marché de Silicon Labs, 100 millions d'unités de dispositifs HRM seront vendues par an d’ici 2018, et la majorité de ces dernières seront portables au poignet.

 

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