Concevoir un véritable dispositif auditif de fitness – 1re partie : mesure de la fréquence cardiaque et SpO2

Note de l'éditeur : Bien qu'ils présentent un potentiel énorme, les dispositifs auditifs de fitness impliquent des défis de conception considérables dans trois domaines clés, à savoir les mesures biométriques, le traitement audio et la charge sans fil. Cette série de trois articles étudie chacun de ces défis un à un et explique aux développeurs comment tirer parti des dispositifs ultrabasse consommation pour créer des dispositifs auditifs de fitness de manière plus efficace. Ici, la 1re partie couvre les mesures biométriques.

Les écouteurs sans fil intelligents intra-auriculaires, également appelés « véritables dispositifs auditifs sans fil », sont désormais des dispositifs de lecture audio populaires, en particulier pour les activités de fitness où les fils peuvent entraver les mouvements ou interférer avec les équipements. En ajoutant à ces dispositifs la mesure de la fréquence cardiaque et de la saturation en oxygène, les développeurs peuvent créer des « dispositifs auditifs de fitness » qui fournissent à la fois une lecture audio et des données de santé.

Bien que l'ajout de mesures biométriques présente un potentiel énorme, les contraintes de taille et de puissance qui concernent les produits prévus pour cette application impliquent des défis de conception considérables.

Cet article aborde les mesures des données de santé avant de présenter et d'expliquer comment utiliser un biocapteur de Maxim Integrated qui fournit des mesures de la fréquence cardiaque et de la saturation en oxygène dans un dispositif intra-auriculaire alimenté par batterie.

Mesures de données de santé

Au-delà de son rôle clinique en tant que constante vitale d'un patient, la fréquence cardiaque est devenue une mesure essentielle de performances pour les passionnés de fitness et les athlètes confirmés. Les variations de la fréquence cardiaque reflètent l'état de santé général et les conditions physiologiques sous-jacentes, et la mesure non invasive de ces variations peut se faire de manière simple et efficace grâce à la photopléthysmographie (PPG). La PPG mesure les changements qui se produisent dans la transmission ou la réflexion de lumière à une fréquence donnée (typiquement aux alentours de 520 nanomètres [nm]) (vert), provoqués par des variations du volume sanguin dans les tissus tandis que le cœur pompe du sang via ces tissus.

En plus de fournir des données de base concernant la fréquence cardiaque, cette technique relativement simple peut même révéler des conditions cliniques préoccupantes, comme des contractions ventriculaires prématurées (PVC) de manière plus simple que des mesures de la tension artérielle ou qu'un électrocardiogramme (ECG ou EKG) (Figure 1).

Figure 1 : Grâce à des méthodes optiques simples, la PPG peut détecter des événements cardiaques inhabituels, comme des contractions ventriculaires prématurées (PVC), sans avoir besoin d'effectuer des mesures de la tension artérielle (BP) ni d'utiliser un électrocardiogramme (EKG). (Source de l'image : Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0)

Même si le suivi de la fréquence cardiaque sans PPG fournit des informations importantes, de nombreux utilisateurs souhaitent avoir des données plus approfondies quant à leur condition physique et à l'efficacité de leur entraînement. L'oxymétrie de pouls fournit ces données approfondies en mesurant le rapport entre l'oxyhémoglobine (HbO₂) et la désoxyhémoglobine (Hb), l'hémoglobine étant la molécule protéique présente dans les globules rouges et permettant de transporter l'oxygène jusqu'aux organes et aux tissus. En fonction de ce rapport, un oxymètre de pouls fournit une mesure de la saturation pulsée en oxygène (SpO₂), qui offre une estimation fiable et non invasive de la saturation artérielle en oxygène (SaO₂), dont les mesures sont réalisées grâce à l'analyse des gaz du sang.

Pour fournir cette estimation, un oxymètre de pouls mesure la différence d'absorption de la lumière par un morceau de peau à deux fréquences différentes, typiquement aux alentours de 660 nm (rouge) et 880 nm (infrarouge). Ces deux fréquences correspondent respectivement aux pics des spectres d'absorption de la désoxyhémoglobine et de l'oxyhémoglobine, ce qui permet une estimation rapide de la saturation en oxygène dans le sang (Figure 2).

Figure 2 : Les méthodes optiques non invasives d'oxymétrie de pouls utilisent le rapport entre l'oxyhémoglobine (HbO2, courbe rouge) et la désoxyhémoglobine (Hb, courbe bleue), typiquement mesurées à environ 880 nm et 660 nm respectivement, pour déterminer la saturation pulsée en oxygène (SpO₂). (Source de l'image : Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0)

Le concept des techniques de PPG et d'oxymétrie de pouls est simple. Toutefois, dans la pratique, l'implémentation de ces méthodes peut se heurter à des défis considérables, en particulier dans les conceptions de dispositifs corporels. Les méthodes de PPG et d'oxymétrie de pouls dépendent d'une photodiode pour mesurer avec précision la lumière émise par des LED vertes, rouges ou infrarouges (IR) et réfléchie par un morceau de peau dans des bracelets de fitness ou des montres connectées (ou transmise à travers un lobe d'oreille, par exemple).

Dans ces systèmes, une source lumineuse externe ou une perturbation du trajet optique (constitué de la source LED, de la peau et de la photodiode) peut nuire à la précision des mesures biométriques. Par exemple, les variations normales de la lumière ambiante peuvent entraîner des résultats de mesure imprécis. Il peut y avoir des erreurs incontestables de mesures en cas de variations extrêmes de la lumière ambiante. C'est le cas par exemple lorsque l'utilisateur se déplace dans une zone alternant lumière vive du soleil et pénombre (phénomène appelé « picket fence » dans le domaine des mesures optiques). Enfin, les mouvements brusques des bras lors d'un entraînement intense ou même lors d'exercices physiques de base peuvent perturber un bracelet de fitness ou une montre connectée, entraînant ainsi les mêmes résultats imprécis voire une perte totale du signal.

Systèmes de détection intra-auriculaires

Contrairement aux moniteurs de santé portés au poignet, les systèmes de détection biométrique intra-auriculaires peuvent contribuer à réduire certaines sources d'erreurs et ainsi fournir des résultats précis, même avec les mouvements du poignet qui perturbent les mesures des bracelets de fitness et montres connectées¹. Bien qu'un certain nombre de dispositifs de mesures biométriques aient fait leur apparition, les développeurs ne disposent que d'options limitées pour implémenter les dispositifs corporels de fitness intra-auriculaires en raison de leurs exigences strictes concernant la puissance et la taille.

Pour bien tenir en place dans l'oreille, les dispositifs corporels doivent être compacts et légers. Ces exigences fondamentales excluent l'utilisation des batteries haute capacité requises pour alimenter les solutions plus traditionnelles de mesures biométriques. Par conséquent, les conceptions de dispositifs corporels de fitness intra-auriculaires doivent typiquement fonctionner avec une source d'alimentation plus limitée que celle disponible dans les produits portés au poignet.

En même temps, il doit y avoir suffisamment de puissance disponible pour prendre en charge les diverses exigences fonctionnelles d'une application comme les dispositifs auditifs de fitness, qui sont l'objet de cette série d'articles. Pour réaliser les mesures optiques qui sont au cœur du présent article, une conception efficace nécessite suffisamment de puissance pour commander les LED vertes, infrarouges et rouges, et pour alimenter la photodiode et le circuit d'entrée analogique (AFE) associé. Ces divers composants optiques et électroniques doivent quant à eux être contenus dans un boîtier compact répondant aux exigences strictes de taille tout en assurant l'intégrité du trajet du signal optique.

Il existe un biocapteur basse consommation de Maxim Integrated qui respecte toutes ces exigences.

Biocapteur spécialisé

Spécialement conçu pour la surveillance intra-auriculaire des données de santé, le biocapteur MAXM86161 de Maxim Integrated offre un sous-système optique complet d'acquisition de données capable de mesurer en continu la fréquence cardiaque et la valeur SpO₂ avec une consommation énergétique minimale. Mesurant seulement 2,9 mm x 4,3 mm x 1,4 mm, ce dispositif à 14 broches intègre un sous-système de transmission optique à trois LED et un sous-système de récepteur à photodiode avec traitement des signaux, un tampon FIFO (premier entré, premier sorti) de 128 mots et une interface série I²C (Figure 3).

Figure 3 : Le MAXM86161 de Maxim Integrated intègre des sous-systèmes de récepteur et de transmission optique avec un tampon FIFO de 128 mots, un contrôleur et une interface série I²C pour offrir une solution de mesure biométrique complète. (Source de l'image : Maxim Integrated)

Outre ses trois LED intégrées (verte, infrarouge et rouge), le sous-système de transmission optique du MAXM86161 inclut des convertisseurs numérique-analogique (CNA) de courant LED 8 bits dédiés, qui permettent aux développeurs de définir par programmation le courant d'attaque de chaque LED à 31, 62, 94 ou 124 milliampères (mA), fournis à partir d'une source de tension d'alimentation V_LED simple comprise entre 3,0 V et 5,5 V. En outre, les développeurs peuvent définir par programmation la largeur d'impulsion d'attaque des LED sur quatre durées différentes, de 15 microsecondes (μs) environ à 117 μs. Comme indiqué ci-dessous, cette capacité offre un mécanisme clé pour répondre aux exigences spécifiques d'une application concernant les performances.

Au sein du sous-système de récepteur, un convertisseur analogique-numérique (CAN) Sigma-Delta 19 bits numérise la sortie de la photodiode intégrée à des taux allant de 8 échantillons par seconde (éch./s) à 4096 éch./s. Un filtre numérique assure ensuite la réduction du bruit grâce au multiplexage par répartition de la fréquence (FDM) ou à la méthode de décimation du coefficient (CDM), selon l'option choisie par le développeur.

Pour les applications qui nécessitent des mesures d'échantillons à différents niveaux de résolution, le CAN peut être reconfiguré de manière dynamique pour fonctionner dans une plage parmi quatre plages dynamiques pleine échelle. En réduisant cette plage dynamique, les développeurs peuvent augmenter la résolution en cas de besoin. Une fonctionnalité supplémentaire fournit une valeur compensée qui permet de mesurer des niveaux de courant d'obscurité très faibles sans couper le signal.

Correction automatique

Lors du processus de conversion des échantillons, le circuit de correction de lumière ambiante (ALC) du MAXM86161 peut être utilisé pour annuler automatiquement le courant au niveau de la photodiode provoqué par des sources lumineuses extérieures. Les développeurs peuvent également programmer le dispositif afin qu'il mesure périodiquement le niveau de lumière ambiante. Cela permet aux applications d'utiliser leurs propres algorithmes ALC pour corriger de manière dynamique les données échantillonnées ou pour modifier par programmation le courant d'attaque des LED afin d'optimiser les niveaux d'éclairage de sortie de LED en fonction des variations du niveau de lumière ambiante.

Outre la capacité ALC intégrée, le MAXM86161 inclut un mécanisme distinct pour gérer le phénomène de « picket fence » mentionné précédemment, c'est-à-dire une série de transitions rapides entre lumière ambiante vive et pénombre, qui peut entraîner des erreurs d'échantillonnage. Lorsqu'elle est activée, cette fonctionnalité du MAXM86161 détecte automatiquement les échantillons mesurés lors d'événements « picket fence » et les remplace par des valeurs estimées. Lorsque cette fonctionnalité est activée, le MAXM86161 compare la sortie du filtre passe-bas à une plage estimée, puis remplace la valeur si elle se situe en dehors de cette plage (Figure 4).

Figure 4 : Le mécanisme « picket fence » du MAXM86161 de Maxim Integrated surveille les échantillons (ligne rouge) et remplace automatiquement ceux qui se situent en dehors d'une plage programmable (lignes bleues), comme le transitoire (ligne noire) identifié sur le graphique. (Source de l'image : Maxim Integrated)

Échantillonnage autonome

Lors de l'échantillonnage, le contrôleur intégré au MAXM86161 orchestre les sous-systèmes de transmetteur et de récepteur afin de synchroniser une séquence d'impulsions de sortie LED et la lecture de l'entrée de photodiode (PD) correspondante. Le programme de cette séquence est spécifié par le développeur dans des paramètres chargés dans six « créneaux » (LEDCn) contenus dans un ensemble de trois registres de contrôle de la séquence LED (Tableau 1). Chaque créneau LEDCn spécifie une opération d'échantillonnage en particulier, comprenant l'allumage d'une LED verte, IR ou rouge spécifiée, suivi de l'échantillonnage de la photodiode associée.

Tableau 1 : Les impulsions de séquence de sortie LED du MAXM86161 de Maxim Integrated sont chargées dans un ensemble de trois registres de contrôle de séquence LED. (Source du tableau : Maxim Integrated)

Le MAXM86161 reconnaît différentes valeurs prédéfinies qui correspondent à différents modes de fonctionnement des LED. Par exemple, pour spécifier l'échantillonnage à partir de la LED1 (verte), de la LED2 (IR) ou de la LED3 (rouge), le développeur définit le champ LEDCn[3:0] pour le créneau souhaité sur une valeur binaire de 0001, 0010 ou 0011, respectivement. De même, pour échantillonner la lumière ambiante, il définit le champ souhaité sur une valeur binaire de 1001. Ainsi, pour programmer une séquence conçue pour échantillonner la LED1, la LED2, la LED3 et la lumière ambiante, le développeur définit les paramètres suivants :

LEDC1[3:0] = 0001

LEDC2[3:0] = 0010

LEDC3[3:0] = 0011

LEDC4[3:0] = 1001

LEDC5[3:0] = 0000

Le dernier créneau défini sur la valeur binaire « 0000 » indique la fin de la séquence.

Le développeur doit également définir d'autres paramètres de configuration, notamment le taux d'échantillonnage, la largeur d'impulsion, le courant d'attaque, etc. Dans la pratique, il convient de définir ces différents paramètres de configuration ainsi que les registres de séquence LED 0x21 et 0x22 (voir Tableau) avant le registre 0x20, car l'écriture dans le registre 0x20 entraîne le démarrage de la séquence de mesure du MAXM86161. Comme illustré plus bas dans l'article, une routine logicielle peut définir dans un premier temps ces autres registres avant d'écrire dans le registre 0x20 pour démarrer la séquence programmée.

Après l'initialisation de la séquence, le contrôleur coordonne automatiquement les impulsions de sortie LED et l'échantillonnage d'entrée PD en répétant la séquence programmée au taux d'échantillonnage souhaité (Figure 5).

Figure 5 : Le contrôleur du MAXM86161 de Maxim Integrated exécute automatiquement des séquences d'opérations d'échantillonnage, chacune impliquant la coordination d'une impulsion de sortie LED et de la lecture d'échantillon de la photodiode associée. (Source de l'image : Maxim Integrated)

Ce contrôle de séquence programmable permet aux applications de modifier facilement les modes de mesure en cours de route. Par exemple, lorsque l'application ne nécessite pas le taux de mise à jour le plus élevé pour les mesures SpO₂, elle peut exécuter une simple modification dans les registres de contrôle de séquence afin de maintenir des mises à jour fréquentes des données de fréquence cardiaque à l'aide de la LED verte (LED1). De temps en temps, l'application peut redéfinir la séquence pour ajouter la LED IR (LED2) et la LED rouge (LED3) afin d'effectuer des mesures SpO₂ pendant une courte période, avant de revenir uniquement aux mises à jour concernant la fréquence cardiaque.

Optimisation de la puissance

En plus d'utiliser ce type d'approche au niveau de l'application pour réduire la puissance, les développeurs peuvent tirer parti des capacités basse consommation inhérentes au MAXM86161. Dans une application typique avec un taux d'échantillonnage de 25 éch./s, le MAXM86161 consomme moins de 10 microampères (μA) en mode de fonctionnement normal. Outre son fonctionnement normal basse consommation, le MAXM86161 offre un certain nombre de mécanismes pour l'optimisation de la puissance au niveau du système et au niveau du dispositif.

Pour l'optimisation au niveau du système, le dispositif peut réaliser des mesures biométriques de manière indépendante lors des périodes d'inactivité, lorsque le reste du système (notamment le processeur) attend en mode veille basse consommation. Dans ce cas, le contrôleur de séquence du MAXM86161 peut continuer de placer des données échantillonnées dans le prochain créneau disponible du tampon FIFO interne. Lorsque le tampon atteint un seuil de capacité défini par le développeur, le MAXM86161 peut émettre une demande d'interruption à destination du processeur hôte. En réponse à cette interruption, l'hôte peut s'activer juste assez longtemps pour vider le tampon FIFO par le biais de l'interface I²C prise en charge ou rester actif pour un traitement plus étendu.

Lorsqu'il fonctionne avec cette approche autonome ou avec un contrôle plus direct du processeur hôte, le MAXM86161 peut être programmé pour utiliser d'autres mécanismes d'optimisation au niveau du dispositif.

L'un de ces mécanismes permet aux développeurs de réduire la consommation de courant au minimum requis pour répondre aux exigences de l'application quant à la précision des mesures. Les développeurs peuvent ainsi ajuster la capacité de largeur d'onde de sortie LED mentionnée précédemment afin d'avoir le niveau d'intégrité du signal requis pour changer les conditions de mesure. Si un rapport signal/bruit (SNR) supérieur est nécessaire, les développeurs peuvent augmenter la largeur d'impulsion (Figure 6).

Figure 6 : Les développeurs peuvent définir la largeur d'impulsion de sortie LED sur quatre durées différentes afin de réduire le courant au minimum requis pour atteindre le rapport signal/bruit (SNR) nécessaire pour l'application. (Source de l'image : Maxim Integrated)

D'autres mécanismes permettent aux développeurs de réduire la puissance lorsqu'aucun échantillonnage n'est requis ou lorsqu'il ne nécessite que des taux de mise à jour réduits.

Si aucune mesure biométrique n'est requise pendant des périodes prolongées, le MAXM86161 peut être mis en mode d'arrêt, qui ne consomme que 1,6 μA. En fait, les développeurs peuvent désactiver par programmation le régulateur à faible chute de tension (LDO) interne du dispositif afin de réduire le courant d'arrêt à seulement 0,05 μA environ. Cela dit, le redémarrage d'un régulateur LDO présente d'autres problèmes qui lui sont propres, comme des délais de démarrage plus longs ou un courant d'appel accru, qui peuvent tous deux être problématiques pour une conception spécifique alimentée par batterie.

Le MAXM86161 offre également un mécanisme qui permet de passer automatiquement en mode d'arrêt 1,6 μA entre les échantillons lorsque les taux d'échantillonnage s'élèvent à 256 éch./s ou moins, ce qui permet de faire des économies d'énergie considérables sans aucune perte de fonctionnalités au niveau de l'application.

Ce mécanisme automatique de réduction de la puissance au niveau du dispositif fonctionne avec la détection de proximité du MAXM86161 pour conserver de la puissance lorsque le dispositif corporel intra-auriculaire n'est plus en contact avec la peau. Par exemple, au lieu de gaspiller de l'énergie lorsque l'utilisateur retire le dispositif corporel, les développeurs peuvent définir quelques registres du MAXM86161 de manière à utiliser la configuration basse consommation du dispositif, fournie avec le mode de détection de proximité.

En mode de proximité, le dispositif surveille la sortie PD pour détecter des signaux indiquant qu'un objet réfléchissant (comme la peau) s'est rapproché. Pour réduire la puissance dans ce mode, le MAXM86161 réduit le courant d'attaque au niveau de la LED utilisée en tant que source lumineuse et réduit le taux d'échantillonnage à 8 éch./s. Le dispositif fait ainsi appel au mode d'arrêt entre les opérations d'échantillonnage. Lorsque la sortie PD dépasse un seuil spécifié par programmation, le MAXM86161 peut revenir automatiquement en mode pleinement actif et réaliser l'échantillonnage sans intervention du processeur hôte et sans émettre de demande d'interruption pour activer le processeur.

Support de développement

Grâce aux fonctionnalités étendues intégrées au MAXM86161, les exigences en matière d'interface matérielle restent simples. Les développeurs n'ont en fait besoin que de quelques composants externes supplémentaires pour ajouter les capacités de mesures biométriques du MAXM86161 à une conception basées sur un microprocesseur ou un microcontrôleur (Figure 7).

Figure 7 : Étant donné qu'il intègre toutes les fonctionnalités nécessaires à la biodétection optique, le MAXM86161 de Maxim Integrated ne requiert que quelques composants matériels supplémentaires pour finaliser la conception de l'interface matérielle. (Source de l'image : Maxim Integrated)

Avec la carte d'évaluation MAXM86161EVSYS, les développeurs peuvent rapidement établir un prototype pour l'utilisation du MAXM86161 dans une conception existante ou utiliser la conception de référence MAXM86161EVSYS associée comme base pour des implémentations matérielles personnalisées.

L'aspect le plus complexe du développement avec le MAXM86161 réside peut-être dans le fait de déterminer la configuration optimale pour une application en particulier. Comme indiqué tout au long de cet article, le dispositif de mesures biométriques MAXM86161 offre un ensemble très riche de paramètres configurables et de caractéristiques de performances.

Pour aider les développeurs à trouver plus rapidement une configuration de dispositif adaptée, Maxim Integrated propose une application de logiciel d'évaluation MAXM86161. Cette application permet aux développeurs d'utiliser une interface utilisateur graphique (GUI) pour étudier les effets des différents paramètres du dispositif. Conçue pour être utilisée avec la carte d'évaluation MAXM86161EVSYS de Maxim Integrated, cette application permet aux développeurs de modifier facilement les paramètres opérationnels du dispositif et d'évaluer les résultats en termes de performances d'échantillonnage et de consommation énergétique du MAXM86161 (Figure 8).

Figure 8 : Utilisée en combinaison avec la carte d'évaluation MAXM86161EVSYS de Maxim Integrated, l'application de logiciel d'évaluation MAXM86161 de l'entreprise permet aux développeurs d'étudier les différentes configurations du dispositif en modifiant les paramètres du dispositif à l'aide d'une série de menus. (Source de l'image : Maxim Integrated)

Qu'ils utilisent cette plateforme de développement pour déterminer les paramètres de configuration du MAXM86161 ou qu'ils les trouvent par eux-mêmes, les développeurs comprendront que la programmation du MAXM86161 revient principalement à écrire des routines permettant de charger ces paramètres dans le MAXM86161 lors de l'initialisation ou de l'exécution.

En guise d'exemple, l'auteur a pu se procurer auprès de Maxim Integrated un simple pilote MAXM86161 qui illustre les schémas de conception de base nécessaires pour faire fonctionner ce dispositif. Ce pilote sera bientôt disponible auprès de Maxim Integrated.

Le module de commande en langage C inclut un certain nombre de routines d'exemple qui illustrent les diverses mises à jour de registre requises pour exécuter différentes capacités du MAXM86161, comme la mesure SpO₂ (Liste 1).

Copier /* Write LED and SPO2 settings */ if (data->agc_is_enable)    err |= max86161_prox_led_init(data); else    err |= max86161_hrm_led_init(data);   err |= max86161_write_reg(data, MAX86161_INTERRUPT_ENABLE, DATA_RDY_MASK);   err |= max86161_write_reg(data, MAX86161_LED_RANGE_1,       ( MAX86161_LED_RGE << LED_RGE2_OFFSET )       | ( MAX86161_LED_RGE << LED_RGE3_OFFSET ));   err |= max86161_write_reg(data, MAX86161_PPG_CONFIGURATION_1,       ( MAX86161_PPG_TINT << PPG_TINT_OFFSET )       | ( MAX86161_ADC_RGE << PPG_ADC_RGE_OFFSET ));   err |= max86161_write_reg(data, MAX86161_PPG_CONFIGURATION_3,       ( MAX86161_LED_SETLNG << LED_SETLNG_OFFSET ));   err |= max86161_write_reg(data, MAX86161_PD_BIAS,       ( PD_BIAS_125_CS << PD_BIAS_OFFSET ));   err |= max86161_write_reg(data, MAX86161_FIFO_CONFIG_2,       FLUSH_FIFO_MASK | FIFO_STAT_CLR_MASK);   err |= max86161_write_reg(data, MAX86161_LED_SEQ_REG_1,       ( LED_RED << LEDC2_OFFSET )       | ( LED_IR << LEDC1_OFFSET ));   if (!atomic_read(&data->irq_enable)) {    enable_irq(data->irq);    atomic_set(&data->irq_enable, 1); } 

Liste 1 : Cet extrait du logiciel de pilote MAXM86161 illustre l'approche de base permettant de contrôler le dispositif en écrivant des données de configuration dans divers registres du dispositif. (Source du code : Maxim Integrated)

Comme mentionné précédemment, l'exécution des mesures SpO₂ suit un schéma commun à toutes les opérations du MAXM86161 et qui implique en grande partie l'écrite de paramètres dans les registres du dispositif afin de définir des paramètres comme le courant LED, le taux d'échantillonnage, la sélection du filtre numérique, la plage dynamique CAN, etc.

Après avoir mis à jour les registres appropriés du MAXM86161 pour ces paramètres, la séquence de mesure est définie et immédiatement initiée en définissant les champs LEDC2 et LEDC3 dans le registre 0x20 (MAX86161_LED_SEQ_REG_1) sur les valeurs binaires 0010 (LED_IR) et 0011 (LED_RED), respectivement, comme indiqué dans la Liste 1.

Conclusion

Les dispositifs corporels intra-auriculaires de fitness peuvent offrir une précision de mesure biométrique durable, mais présentent des exigences de conception strictes en matière de format compact et de consommation ultrafaible. Comme indiqué ici, le dispositif de mesures biométriques MAXM86161 de Maxim Integrated offre le système optique complet d'acquisition de données nécessaire pour surveiller la fréquence cardiaque et la valeur SpO₂ tout en respectant les contraintes de taille et de puissance des dispositifs corporels intra-auriculaires.

Référence

1. Bunn, J., Wells, E., Manor, J. et Webster, M. (2019). Evaluation of Earbud and Wristwatch Heart Rate Monitors during Aerobic and Resistance Training. International Journal of Exercise Science, 12(4), 374–384.