我們真的了解自己?jiǎn)幔课艺J(rèn)為普通的現(xiàn)代汽車所能提供的關(guān)于其運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)反饋比我們對(duì)自己身體健康狀態(tài)的了解要多的多。我自己的汽車安裝有傳感器和指示器，可以監(jiān)測(cè)并報(bào)告車輛使用中的一切情況，包括發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、燃油效率、駕駛員和乘客安全帶使用狀態(tài)以及環(huán)境光線和溫度條件。而與此形成鮮明對(duì)比的是，能顯示人們自身問題的顯示器（即使令人不快）卻非常有限。顯然，任何人都知道發(fā)燒、咳嗽、打噴嚏或某些程度疼痛的癥狀。盡管設(shè)備制造商不斷在設(shè)備中納入更高水平的自我診斷和預(yù)防維護(hù)的例行程序，在監(jiān)控我們自己身體素質(zhì)方面，人類依然步履緩慢。

　　很明顯，這種情況對(duì)優(yōu)化人們生活質(zhì)量的理想還差很遠(yuǎn)。接近實(shí)時(shí)地對(duì)“出界”的參數(shù)（血糖、心率等）進(jìn)行識(shí)別在減少主要健康問題的影響方面將大有幫助。有了這些識(shí)別信息，使我們能夠采取積極的措施，控制住我們身體中出現(xiàn)的臨界參數(shù)。那么，如果不成天把自己和診斷設(shè)備連接在一起，我們又怎么能獲得這些信息呢？這種層面上的監(jiān)測(cè)會(huì)不會(huì)太浪費(fèi)時(shí)間而又具有侵入性呢？

　　在不久之前，這些問題的答案將是肯定的。任何想要獲得即使是最基本的信息的人必須向醫(yī)療專業(yè)人員求助或使用侵入性工具（如使用柳葉刀采一滴血放入血糖儀中檢測(cè)）。采集生理數(shù)據(jù)相關(guān)的費(fèi)用、時(shí)間、可用性，以及不便性一直以來都困擾著人們。

　　圖1  下一代可穿戴監(jiān)測(cè)設(shè)備已經(jīng)開始轉(zhuǎn)變生理數(shù)據(jù)捕捉和記錄的方式

　　構(gòu)建更好的健康監(jiān)測(cè)器

　　如果有一種更好的方法，情況會(huì)如何？事實(shí)證明，我們即將迎來健康監(jiān)測(cè)的革命。“量化自我”運(yùn)動(dòng)承諾幫助對(duì)了解自己身體和健康參數(shù)感興趣的人們，使他們能夠持續(xù)方便地這樣做。總之，量化自我是一個(gè)概念，利用電子傳感器檢測(cè)一個(gè)人的生理參數(shù)以實(shí)時(shí)了解其身體的當(dāng)前狀態(tài)（心率、葡萄糖、水合作用、耗氧量、睡眠模式、卡路里攝取等）。

　　最終的目標(biāo)是使人們按照他們的生理信息行事以改善自身健康、精神狀態(tài)等。過去，我們一直視自己的身體為“黑匣子”，必須對(duì)其做出回應(yīng)而不是被實(shí)時(shí)了解。實(shí)時(shí)了解（通過生理監(jiān)測(cè)獲得）將使我們能夠改變我們的行為以達(dá)到理想的狀態(tài)（降低血壓、減肥、病和手術(shù)中快速恢復(fù)等）。如果沒有這些關(guān)于身體當(dāng)前狀態(tài)的信息，很難制定計(jì)劃并進(jìn)行下一步安排。但是，如果這些信息一應(yīng)俱全，將會(huì)使人們能夠更快地達(dá)成目標(biāo)。即使是簡(jiǎn)單的行動(dòng)，像選擇走樓梯而不乘電梯，不喝含糖飲料改為喝水，都將有一個(gè)可衡量可識(shí)別的影響，這都有利于我們擁有更好的身體。

　　幸運(yùn)的是，并入生理傳感器的可穿戴技術(shù)越來越多地出現(xiàn)在我們的生活中。新一代的監(jiān)測(cè)裝置將可被穿戴在身體上，使用者再也不用被迫將儀器（如血糖儀）裝入口袋隨身攜帶了（見圖1）。這些醫(yī)療傳感器幾乎透明的納入，將使人們接近實(shí)時(shí)地對(duì)其自身狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使他們?cè)谝惶斓倪^程中積累更多的數(shù)據(jù)點(diǎn)。

　　如今市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)這種方法的各種實(shí)例，包括用來測(cè)量行走距離、脈搏等數(shù)據(jù)的腕帶、專為體能訓(xùn)練時(shí)使用的不顯眼的內(nèi)衣（汗衫、文胸等），可收集如脈搏、呼吸頻率、姿勢(shì)和距離等參數(shù)的數(shù)據(jù)。

　　圖2  不久的將來，腰帶就可以收集各種生理參數(shù)

　　盡管這些監(jiān)測(cè)方案很有幫助，最大的突破還在后面（見圖2）。試想一下，如果糖尿病人為了調(diào)整胰島素使用量，在一整天的時(shí)間里無須多次刺破手指來檢測(cè)血糖，不僅能免除進(jìn)行測(cè)量而帶來的疼痛，也可以使收集這種重要的參數(shù)數(shù)據(jù)得以更頻繁的進(jìn)行。糖尿病人可以借此在長(zhǎng)期內(nèi)更有效地控制他們的血糖水平，延緩或阻止該疾病產(chǎn)生最嚴(yán)重的后果。

　　圖3  當(dāng)交流信號(hào)存在時(shí)，瞬態(tài)電壓抑制二極管陣列的雙向配置可以提供對(duì)稱的保護(hù)

　　德國(guó)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種方法，使用紅外激光和一種被稱為光聲光定。同樣，以色列和荷蘭的研究人員正在開發(fā)一種采用激光、磁鐵和攝像頭的可穿戴設(shè)備，使用“斑點(diǎn)”效應(yīng)來對(duì)血糖濃度進(jìn)行測(cè)量。“斑點(diǎn)”效應(yīng)指的是當(dāng)激光從不平坦的表面反射或從不透明的物質(zhì)上散射回來時(shí)圖像上所產(chǎn)生的粒狀干涉圖樣。這兩種方法都是非侵入性的，可能在某一天為糖尿病的診斷、監(jiān)測(cè)和治療帶來革命性的變化。

　　避免破壞性放電

　　顯然，這些新技術(shù)的開發(fā)和采用有望改善數(shù)據(jù)采集，而最終惠及使用者的健康。然而，這些系統(tǒng)最終將被貼近皮膚穿戴的事實(shí)既是其最大的優(yōu)點(diǎn)，也是其潛在的弱點(diǎn)，其原因在于它們將始終暴露于使用者自身產(chǎn)生的靜電，在沒有適當(dāng)保護(hù)的情況下可以使其產(chǎn)生故障。不幸的是，有時(shí)只需輕輕一碰就可以引起一次靜電放電（ESD）瞬態(tài)。任何傳感器電路、按鈕、電池充電接口、或者數(shù)據(jù)輸出/輸入端口都可以為靜電放電提供路徑進(jìn)入可穿戴設(shè)備。

　　對(duì)于可穿戴設(shè)備制造商來說幸運(yùn)的是，基于半導(dǎo)體技術(shù)的靜電放電保護(hù)元件供應(yīng)商為改善這些解決方案的能力正進(jìn)行著不懈的努力。電子產(chǎn)品公司不斷投資開發(fā)新工藝，以提高他們保護(hù)產(chǎn)品的性能。最新的元件創(chuàng)新技術(shù)包括：

　　降低鉗位電壓，保護(hù)最敏感的電路：在靜電放電事件中，靜電放電保護(hù)器的主要工作是盡可能地分流和消散盡可能多的靜電放電瞬態(tài)脈沖。通過減少通態(tài)電阻（通常稱為“動(dòng)態(tài)電阻”）可以提高這種特性。通過減少動(dòng)態(tài)電阻，靜電放電保護(hù)器所承載的瞬態(tài)電流將大幅高于被保護(hù)電路中的電流。如此，其減少了集成電路上的靜電應(yīng)力，并確保其免于損壞。例如，可以選用動(dòng)態(tài)電阻值低于0.1的瞬態(tài)電壓抑制二極管陣列，以提供最好的保護(hù)性能。

　　更低的電容，避免干擾高速數(shù)據(jù)傳輸：雖然電路保護(hù)是靜電放電保護(hù)器件的主要目的，但是起到這層效果的同時(shí)，還應(yīng)不會(huì)對(duì)受保護(hù)電路的日常運(yùn)轉(zhuǎn)造成干擾。為了確保信號(hào)的完整性，靜電放電保護(hù)器的電容必須在不影響保護(hù)水平的前提下降至最低。

　　更小的外形尺寸，適合可穿戴設(shè)備有限的電路板空間：不管一種保護(hù)器件的性能有多么優(yōu)良，如果對(duì)其所要保護(hù)的應(yīng)用不適配，也不會(huì)特別有用。可穿戴式醫(yī)療設(shè)備將會(huì)朝著越來越薄越來越小的方向發(fā)展（手表、腕帶、胸帶等）或者直接被植入到衣服中，因此，留給靜電放電保護(hù)解決方案的空間將會(huì)很小。分立二極管將是理想的選擇，可以為設(shè)計(jì)人員帶來卓越的電路板布局靈活性。例如，在要求減少元件數(shù)量和保護(hù)器件占用面積的應(yīng)用中，圖3所示的二極管可以在節(jié)省空間的0.94mm×0.61mm封裝中置入5個(gè)雙向保護(hù)通道。