无线传感器突破:通过隐形眼镜进行数据通信

一家瑞士初创公司将MEMS传感器、ASIC、射频链路放在一个小封装中,收集并发送实时数据。

通过蕾妮·罗宾斯 2010年3月30日

其主要部件是带有嵌入式MEMS传感器和微处理器的软性一次性隐形眼镜。来源:Sensimed

一家瑞士公司与意法半导体(STMicroelectronics)合作,将可穿戴技术和实时数据采集推向了新的极致,开发出了一种封装在隐形眼镜中的微机械传感器和射频(RF)链路。

Sensimed AG是一家初创公司,主要致力于医疗设备集成微系统的设计、开发和商业化。该公司表示,其首款产品是一种非侵入性解决方案,用于持续监测眼压,以帮助青光眼的诊断和治疗。该设备是一种无线MEMS传感器,可作为传感器、天线和额外读出电子设备的机械支持。
无线仪器经常传送大量的新数据。在这个无线光学传感器的例子中,一个内置微型应变计的智能隐形眼镜在24小时内连续监测患者眼睛的曲率,提供目前任何其他方式都无法获得的数据。

这种镜片还包含一个天线、一个微型专用处理电路和一个无源射频发射器,用于将测量结果传递给挂在患者脖子上的接收器。所述嵌入组件以不干扰患者视力的方式放置在晶状体中。微处理器是一个小的全定制ASIC,大约2平方毫米,50微米厚。

意法半导体MEMS、传感器和高性能模拟部门总经理Benedetto Vigna表示:“我们非常专注于开发和制造用于诊断和其他医学应用的无线传感器网络。“这种无线、自供电的身体传感器将用于一种产品,有望极大地帮助数百万有青光眼风险和患有青光眼的人。”

MEMS传感器包括用于测量角膜曲率变化的圆形主动和被动应变片,以及用于接收功率并将信息发送回外部系统的环形天线。

来源:Sensimed

该产品结合了三个不同领域的前沿技术:微技术(MEMS传感器)、微电子技术(遥测微处理器)和微封装(将它们全部嵌入软性隐形眼镜中)。第一个挑战是设计一个足够灵敏的传感器来测量角膜曲率的微小变化。瑞士洛桑联邦理工学院微技术部开发了一种基于微型圆形应变片的MEMS传感器。传感器将检测到眼内脉动,这是一种由血压引起的微小眼压调节。

Sensimed首席执行官Jean-Marc Wismer表示:“设计一个符合规范和监管限制的遥测系统,如电磁波谱或发热,并非易事。“规范严格限制了眼睛可以接触到的最大热量,以及系统发出的最大谐波频率。”

将原型机转化为工业上舒适的产品是主要挑战之一。

“对于大多数MEMS制造商来说,我们的MEMS传感器的生产处于技术的边缘,”Wismer说。“此外,在封装MEMS、微天线和微处理器的同时,要设计出舒适的透镜形状,需要许多模具和接触学领域的专家共同努力。”

大的增长

Wismer预计生产将于2010年第三季度开始,解决方案的各个部分将由世界各地的不同分包商生产。维斯默说,该公司预计到2010年将出货约2万个传感器,到2011年将出货约10万个。

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该系统的其他组件包括戴在眼睛周围的粘性外部环形天线,驱动天线的数据线,并连接到便携式可充电电池供电的记录仪。最后,眼科医生电脑上的软件启动监测会话,呈现24小时内收集的眼压数据。来源:Sensime

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-由控制工程新闻台www.globalelove.com高级编辑Renee Robbins编辑