心率是反映人體循環系統機能的重要參數，經常性對心率進行測量，可以了解身體機能狀況，從而對心臟的異常狀態起到重要的預警作用。然而，目前在智能穿戴設備上實現動態心率的準確監測并非易事。因為心率監測需要考慮的因素非常多，包括人的膚色、胖瘦、體溫、所處狀態（靜止、走路、跑步）以及光學結構設計等，這就需要把不同的人群和不同的運動狀態做到同一個算法中并實現準確測量。
針對以上問題，Silicon Labs最近推出了一款心率監測傳感器Si1144，具有動態心率監測、超低功耗、高準確度、簡單光學設計、免費提供算法庫等特點，客戶可以將其快速應用于智能穿戴設備上。圖1是心率監測傳感器的結構圖，內部集成了PD、ADC、濾波器和LED驅動等。
圖1 Si1144心率監測傳感器結構圖
Silicon Labs HRM解決方案優勢
1. 動態心率
采用Silicon Labs的節能型EFM32MCU+Si1144+HRM算法，通過G-sensor配合動態補償，準確度高，可媲美POLAR心率帶和MIO手表的監測效果。
2. 低功耗
待機功耗小于500nA，動態心率檢測功耗650μA，相比競爭對手低數倍的功耗，非常適合可穿戴產品對超低功耗的要求。
3. 結構簡單
將綠光LED和Sensor封裝在一起，簡化光學結構，易于設計。
4. 免費算法
提供Silicon Labs的HRM算法庫，簡單配置即可讀取心率值，不用考慮復雜的算法處理，可快速完成產品設計。
實際測評
圖2是Silicon Labs的Demo Watch，用于評估Si1144心率監測傳感器實現的動態心率監測效果。
圖2 Silicon Labs的Demo Watch
圖3是一個對比測試，評估動態心率監測效果，其中藍線代表SiliconLabs的手表，紅線代表POLAR心率帶，綠線代表MIO手表。測試過程為：慢走—慢跑—中跑—快跑—中跑—慢跑等環節，總共測試12分鐘。從測試效果分析，用Silicon Labs的Si1144心率監測傳感器實現的動態心率監測效果可媲美POLAR心率帶和MIO手表的監測效果。
圖3 Silicon Labs解決方案和業界標桿產品的監測效果對比
Si1144心率監測傳感器的特點
● 封裝：4.9mmx2.85mmx1.2mm小封裝
● 通信接口：I2C接口連接MCU
● 內部結構：內置一個525nm綠光LED，簡化光電隔離設計
● LED驅動：可外置驅動3個LED，驅動電流高達360mA
● 供電電源：芯片工作電壓1.71-3.6V
Si1144心率監測傳感器主要應用于智能穿戴設備，搭載Si1144傳感器的產品準確度高、功耗低，可大大提高產品的競爭力，并實現更佳的用戶體驗。