可穿戴与医疗配件安全双线并进，ADI引领健康生活新体验

近年来，随着可穿戴设备和医疗技术的快速发展，人们对自身健康状况的监测和管理需求日益旺盛。ADI深耕医疗领域多年，积累了丰富的经验和技术，拥有强大的研发实力和完善的产业链。近日，在一次媒体沟通会上，ADI分享了其在可穿戴芯片以及医疗配件安全认证芯片领域的进展，这些创新的芯片产品将为人类健康带来更积极的影响。
 

ADI双芯突破，开启可穿戴健康新纪元

 
可穿戴设备市场近年来发展迅速，产品更新迭代速度快，新功能、新技术不断涌现。在可穿戴设备的技术发展趋势方面，光电容积脉搏波测量（PPG）技术已经获得了极致应用，甚至在儿童手表中也开始出现。相比之下，心电图（ECG）技术更多用于专业医疗领域，这一趋势在专业化方向上更为明显。生物阻抗（Bio-Z）技术则是近年来发展起来的新兴技术正冉冉升起，通过测量人体组织的阻抗来获取体脂率、肌肉率等指标。
 
ADI在可穿戴领域持续深耕，产品线不断丰富完善。2023年，ADI发布了用于可穿戴领域的ADPD7000，可以对PPG、ECG、BIA和GSR等多个生理指标实现检测，为可穿戴市场提供了功能强大且集成的解决方案。
 
今年，ADI又新推出了ADPD7008和ADPD700X系列，它们围绕着PPG和Bio-Z功能进行了进一步升级。
 
据ADI中国产品事业部高级市场应用经理何源的介绍，与ADPD7000“大而全”的产品不同，ADPD7008更专注于PPG技术，可以提供更纯粹的功能。PPG技术主要通过LED光源和光电传感器（PD）在手表上实现持续监测脉搏波，从而获取心率和健康信息。ADPD7008配备了8个LED和4个光电传感器（PD），并且具有高达9KHz的宽报点率，能够适配各种心率捕捉算法的需求。由于专注于单一功能，ADPD7008的功耗也大幅降低，性价比更高，适合广泛的市场需求，无论是高端、中端还是低端产品。
 
 
ADI中国产品事业部高级市场应用经理何源
 
其次，与ADPD7000系列相比，ADPD7008系列产品在PIN脚兼容性上保持一致，这对厂商来说是一大优势，因为无需改变硬件设计，可以轻松升级产品线，降低了成本。此外，ADI在这款产品中还引入了活体检测方案，确保只有在真正佩戴时才能正常工作，有效避免误报，在产品可靠性上有了显著提升。此外，ADPD7008还提供了更完善的算法组合和量产交付工具。
 
 
 
最后，ADI还提供了完整的解决方案，涵盖了光学设计、仿真、软件硬件和算法等多个层面。例如，ADI在设计上采用了环形布局，这样无论手表如何佩戴或光照条件如何，总能保证至少一个传感器正常工作。
 
另外一个新产品——ADPD700X系列，则是专注于Bio-Z功能的产品系列，这使得它可以灵活地与ADI或其他厂商的方案进行集成，无需改变现有的工程设计。例如，如果当前产品已经使用了PPG但希望增加阻抗功能，只需增加ADPD700X即可，在设计上进行组合创新，极大地提升了产品的灵活性和可扩展性。
 
 
 
由于专注于单一功能，ADPD700X芯片尺寸仅为2.2×1.8mm，外围部件也非常小。其功耗更低，且由于减少了其他模块的影响，信噪比更高，动态范围更广。此外，ADPD700X集成了Lead-on硬件级检测和误差/寄生校准专利，无需依赖软件即可判断是否佩戴。该系列芯片还增加了对更多数字接口的兼容性，如I2C和SPI，提升了产品的性能和通用性。
 
目前ADPD700X主要支持两类功能：一是基于人体成分的BIA技术，可测量含水量和皮肤湿润度；二是皮肤表皮阻抗和皮电测量。
 
ADPD700X系列在BIA（生物阻抗分析）功能上进行了多项升级，特别是在频率扫描和精度方面。首先，使用不同的频率进行扫描可以实现不同深度的渗透，从而检测人体组织的阻抗状况。较高的频率能够穿透更深的组织，例如内脏器官，而较低的频率则更适合表皮阻抗的测量。通过返回的相位差数据，可以推导出体脂率等身体成分指标。
 
通过ADI自有的专利技术，ADPD700X能够显著减少误差，使得阻抗测量精度能够迅速达到2%以内。这种精度已经能够模拟真实使用情况下的效果，为人体成分分析和健康检测提供了可靠的硬件支持。
 
对于情绪检测方面，ADI主要利用EDA（皮电活动）的功能来分析用户的心理健康状态，包括情绪、压力、精神疲劳等。ADI开发的无损分离算法能够有效地识别出植物神经反应引起的皮肤表面变化，从而反映用户的情绪状态。例如在实际应用中，ADPD700X被用来评估驾驶员的情绪和压力水平。
 
在电路板设计方面，ADI提供了全面的解决方案，包括优化的公板设计和走线指导，以帮助客户在更低的成本下实现其产品。
 
秉持“本地开发&落地支持”的原则，ADI将为客户提供从设计到量产全方位的支持，有效缩短客户的开发周期，做到每个问题都有专人负责。
 
从最新发布的ADPD7008和ADPD700X系列产品可以看出，在可穿戴领域，ADI正在聚焦核心功能，为用户提供更专业、更纯粹的可穿戴体验。
 

ADI安全认证芯片，全方位应对“黑客”攻击

 
随着金融、汽车、5G、物联网、医疗等各行各业加速迈向数字化新征程，安全已成为不可忽视的一环。
 
ADI的安全认证芯片在医疗安全领域发挥着重要的作用。ADI安全认证芯片产品线继承了达拉斯半导体和美信集成加密产品的基因，经历了三十余年的产品、技术和应用的发展和积累，始终保持着安全认证芯片行业的领先地位，其产品广泛应用于IP保护和授权管理、系统配件识别和防伪，以及网络（含IoT）安全性。
 
据ADI安全产品线总监刘武光的介绍，ADI的安全认证芯片产品线中，大约一半以上的配件业务收入都来自医疗配件。随着医疗设备的智能化和网络化程度不断提高，医疗设备的安全问题也日益凸显。黑客攻击、数据泄露、恶意软件等安全威胁不断出现，严重威胁着患者的安全和隐私。
 
 
 
ADI安全产品线总监刘武光
 
为了应对”黑客”攻击，确保医疗设备配件的安全，ADI安全认证芯片采用了多项安全技术：
 
首先，提到安全，就离不开算法的加密。刘武光介绍到，加密算法一般可简单地分成对称算法和非对称算法。简单地来说，对称算法，两边使用密码相同；非对称，两边使用密码是不同的，但是它是有匹配关系的。因此，首先，ADI采用的是国际标准的安全算法，例如FIPS系列（如180、182、184、186），涵盖了对称算法、非对称算法以及多种算法的组合；
 
其次，密码的存储是关键。通常而言，算法本身是公开的，区别就体现在密码上。这些密码存储可能存在于在安全芯片内部，也可能存在于主机端或服务器端。为了避免黑客在拿到芯片后破解密码，ADI会在芯片设计层面，采用多种方法确保安全芯片中的密码不易被窃取。
 
第三方面是侧向信道攻击防护。在数字器件中，每个时钟周期都伴随着电流的变化，例如门开启时电流增加，关闭时电流减小。利用电流分析或功率分析方法，攻击者可以尝试通过对比时钟周期来猜测密码。为了防止这种攻击，ADI采用平衡电路设计，即使在操作过程中，电流的变化也保持稳定，从而阻止攻击者获取密码信息。
 
再就是，ADI还采用了防护传感器。在芯片的封装表面覆盖一层Shield，这是一种物理屏障，用于防止外部物理侦测。如果芯片在上电时检测到Shield层出现异常变化，芯片将会自动启动自毁程序，彻底清除存储的密码。
 
当然，仅有这些还不够，ADI还使用了PUF（物理不可克隆）技术，进一步提高密码管理的方式。传统的加密芯片通过EEPROM、OTP（一次性可编程存储器）或Flash Memory保存密码，这些密码虽然难以攻破，但确实是静态存在的。ADI的PUF技术优势表现在：PUF单元 = 模拟单元的I/V特性，I/V特性极其随机，FR < 5ppb，更安全，成本更低，对应的PUF密码仅在使用时出现。
 
 
 
目前在整个业内，ADI在采用PUF技术领域已经较为成熟。虽然市场上也存在基于随机SRAM单元值的SRAM PUF，但是其尺寸更大、成本更高，并且需要通过算法生成临时密码，使用后即时清除，以避免第三方侦测。
 
在医疗配件里面，ADI拥有独有的1-Wire接口技术，其为用户带来直接的优势有：1）结构设计简化：只需两个触点，即1-Wire和GND，大大简化了结构设计。2）电气保护成本低：1-Wire接口只需要保护一个端口，因此在ESD（静电放电）和EMC（电磁兼容性）方面的成本较低。3）半双工工作模式：在一条线上实现供电、数据通信和唯一标识（64位ROM-ID），不需要额外的供电线和引脚。4）内置ESD保护：1-Wire芯片本身带有优秀的ESD保护能力，减少了外部ESD防护需求。5）唯一的全球可跟踪ID：每个1-Wire芯片都有独特的64位ROM-ID，为配件提供了全球唯一的可跟踪标识。
 
 
 
基于上述这些安全技术，ADI安全认证芯片在医疗配件领域所实现的功能包括：电子标签存储功能、传感器校准参数存储功能、使用次数/时间管理功能、防伪识别功能。
 
ADI提供适用于医疗配件的多种安全认证芯片，涵盖存储类芯片、对称/不对称加密算法和NFC/RFID双接口产品。具体应用包括心电监护配件、微创手术设备配件、医疗检查设备配件、液态药剂/血液蛋白制品/生化分析试剂（NFC/RFID）、医美/康复设备配件以及便携式监测设备配件等领域。
 
ADI安全认证产品线为配件应用的设计和生产提供了强有力的支持，包括从方案推荐、讨论、评估、软硬件参考设计和量产等各各方面。
 

结语

 
在ADI的引领下，可穿戴技术和医疗配件的结合将成为未来健康生活的关键组成部分，为用户提供更安全、更精确的医疗监测和个性化健康管理解决方案。