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oe1(光电查) - 科学论文

36 条数据
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  • 一款工作电流仅2.6微瓦的集成CMOS光电容积图（PPG）传感器，搭配2微瓦LED功率即可实现连续健康监测

    摘要： 光电容积描记法(PPG)可实现可穿戴式生命体征监测。然而其仍受限于LED驱动电流仅几毫安的瓶颈。我们研发了一种PPG传感器，该传感器集成了专用钉扎光电二极管(PPD)阵列，并将完整读出电路集成于0.18微米CMOS图像传感器(CIS)工艺中。该传感器具有每PPD 0.68 e?rms的总输入参考噪声（与输入光强无关），在心率平均误差为1.38次/分钟时，总功耗仅为4.6微瓦（包含2微瓦的LED功耗）。

    关键词： CMOS、可穿戴设备、CIS、PPG、低功耗、低噪声、LED、阵列、PPD、光电探测器

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [IEEE 2019第二届移动太赫兹系统国际研讨会(IWMTS) - 德国巴特诺因阿尔(2019.7.1-2019.7.3)] 2019第二届移动太赫兹系统国际研讨会(IWMTS) - 面向人体中心应用的柔性可穿戴石墨烯基太赫兹天线

    摘要： 本文介绍了一种基于石墨烯、工作于太赫兹频段的可穿戴天线。石墨烯具有优异的电子特性，结合现代制造技术可制备出兼具柔韧性、高效能和低剖面特点的天线，适用于太赫兹应用场景。本研究所涉石墨烯天线的谐振频率为0.647太赫兹。通过三层人体皮肤模型，在体表和自由空间环境下评估了该天线的性能。仿真结果表明：该天线带宽达20吉赫，在自由空间中辐射效率为96%（增益7.8分贝），在体表环境中辐射效率为50%（增益7分贝）。该天线结构小巧灵活，具有优异的阻抗匹配特性、高带宽、高增益及良好效率，是人体近距离无线通信的理想选择。

    关键词： 石墨烯、柔性天线、太赫兹、可穿戴设备

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [IEEE 2019年第28届无线与光通信会议(WOCC) - 中国北京 (2019.5.9-2019.5.10)] 2019年第28届无线与光通信会议(WOCC) - 灾难救援中无线传感网的拓扑可变路由算法

    摘要： 近年来，可穿戴无线传感器网络（WWSN）已成为最受欢迎的救灾网络之一。体域网是WWSN的关键组成部分，负责可穿戴无线传感器节点与WWSN协调器之间的通信。体域网的路由算法关系到可穿戴无线传感器节点的能耗乃至网络寿命。因此，本文提出一种体域网中的拓扑可变路由算法（TVRA）。该算法首先在网络正常状态下设计多跳路由，在能量平衡的前提下延长网络寿命；当网络异常时，则采用单跳路由以确保异常数据能以最低延迟发送。仿真结果表明，所提出的TVRA算法在寿命和时延方面具有更优性能。

    关键词： 拓扑变化、多跳路由、低延迟、可穿戴无线传感器网络、可穿戴设备

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [ACM出版社 2018年ACM国际研讨会 - 新加坡，新加坡（2018.10.08-2018.10.12）] 2018年ACM国际可穿戴计算机研讨会论文集 - ISWC '18 - 通过动作捕捉与功能性近红外光谱技术洞察演员大脑活动

    摘要： 本文提出在戏剧表演场景中运用可穿戴式多模态身心传感技术进行神经科学研究的构想。通过为两位演员穿戴动作捕捉服来追踪他们共同演绎一系列场景时的肢体动作，其中一位演员额外佩戴基于功能性近红外光谱（fNIRS）的头戴设备以记录其前额叶皮层的激活模式。随后利用动作数据的重复性特征对fNIRS数据进行自动分段以供深入分析。这项探索揭示了戏剧表演半结构化且可重复的特性能为神经科学研究提供有效实验场域，而可穿戴传感技术是实现该目标的可行方法。这一发现具有重要意义，因为它指明了相较于传统实验室方法，在更自然、更具社交性的环境中研究大脑的新途径。

    关键词： 可穿戴设备、功能性近红外光谱技术、剧院、动作捕捉、神经科学

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [第48届IEEE欧洲固态器件研究会议（ESSDERC 2018）- 德累斯顿（2018年9月3日-2018年9月6日）] 2018年第48届欧洲固态器件研究会议（ESSDERC）- 柔性IGZO薄膜晶体管的低温与辐射稳定性及其在太空应用中的适用性

    摘要： 本文通过模拟近地轨道辐射与温度环境，探究柔性氧化铟镓锌晶体管在轻量化太空可穿戴设备中的适用性。此类可穿戴设备可作为辐射探测器或生理监测仪等无感传感器集成至航天服中。由于太空可穿戴设备需承受极端环境，必须具备抵御高辐射剂量与低温的能力。为此，研究团队测试了高达1012 e?/cm2的高能电子辐照（累积通量）及低至78K的运行温度影响——该条件相当于近地轨道278小时的暴露环境。研究发现：经电子辐照的晶体管阈值电压漂移+0.09±0.05V，迁移率变化-0.6±0.5cm2V?1s?1；后续低温暴露导致相同参数额外漂移+0.38V和-5.95cm2V?1s?1，这些数值均大于未辐照参照样本的测试结果。若在设计系统时考虑这些因素，此类器件可无缝集成传感器系统至航天服。

    关键词： 非晶氧化物、柔性电子、薄膜晶体管、可穿戴设备、太空应用

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • [IEEE 2018年第17届ACM/IEEE传感器网络信息处理国际会议(IPSN) - 波尔图(2018.4.11-2018.4.13)] 2018年第17届ACM/IEEE传感器网络信息处理国际会议(IPSN) - 海报摘要：用于触摸通信与触摸感知的零功耗接收器

    摘要： 体内与体外通信是可穿戴设备及其应用中极具吸引力的无线通信方式。本研究提出了一种专为体内/体外通信及开关键控调制优化的新型零功耗接收机架构、设计及实现方案。该接收机包含能量收集子系统，能从接收信号中提取能量为低功耗电路供电。所提出的零功耗接收机不仅能够接收并解析数据，还能在检测到特定地址时唤醒外部逻辑电路。该接收机既可作为部署于现场的?？酱タ卮衅魇褂茫部勺魑颂迤渌诘愕奶逵蛲ㄐ呕叫盐尴叩?。现场实测实验结果表明：该设备无需任何外接电池即可实现零功耗工作，在体内通信场景中能达成超过1.70米的通信距离并完成握手信息交换。

    关键词： 零功耗传感、体域通信、可穿戴设备、零功耗通信、低功耗设计

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 无线和移动光学化学传感器及生物传感器

    摘要： 本综述探讨了当前最先进的无线与移动光学化学传感器及生物传感器技术。全文分为三个部分，分别研究三大类无线和/或移动光学化学传感器：(i)集成无线电发射器/收发器的光学传感器；(ii)可穿戴光学传感器；(iii)基于智能手机摄像头的传感器。每部分均通过文献中的具体传感器系统实例，详细分析了（生物）化学传感机制与材料架构、微型化、集成度、功耗需求、读出方式及灵敏度等关键挑战与权衡因素。对2007至2017年间发表的77篇原创研究论文分析表明，医疗健康、环境监测、食品质量以及运动健身是无线与移动光学化学传感器系统的主要目标市场。特别是当前个人健身追踪趋势正推动着具有智能手机读数功能的新型比色可穿戴传感器研究。我们得出结论：尽管存在挑战，移动与可穿戴光学化学传感器系统将在传感器物联网中发挥重要作用。

    关键词： 智能手机、化学传感器、光学传感器、可穿戴设备、生物传感器

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 利用陀螺仪消除可穿戴式光电容积描记法中的运动伪影

    摘要： 以腕带或手表形式呈现的可穿戴反射式光电容积脉搏波（PPG）传感器，近期因实时心率（HR）监测应用而备受关注。为精准估算心率（即便在剧烈运动期间），学界着力通过同步采集的加速度计信号消除PPG信号中的运动伪影（MAs）。然而加速度计并非总能测得真实运动伪影——因其不仅记录运动加速度，还包含各轴向对应的重力加速度；此外，所测运动加速度本身也未必与真实运动完全吻合。本文针对加速度计的局限性，提出采用陀螺仪的解决方案。据我们所知，现有研究尚未深入探讨加速度信号在运动伪影消除中的缺陷。我们展示了自主研发的可穿戴反射式PPG传感器，并对比了24名受试者使用陀螺仪与加速度计时的心率估算性能。结果表明：陀螺仪辅助方案（尤其在步行类运动中）的表现优于加速度计辅助方案。

    关键词： 可穿戴设备、运动伪影、光电容积描记法、加速度计、陀螺仪

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 可重新配置和可更换的片上系统光学?？?，用于可穿戴功能性近红外光谱系统

    摘要： 我们开发了一种集成片上系统（SoC）的发光二极管（LED）和雪崩光电二极管（APD）?？?，以提高无光纤可穿戴功能性近红外光谱（fNIRS）系统的可用性和灵活性。该SoC包含微处理单元和可编程电路。分别采用时分法和锁相法检测不同位置信号与不同波长信号。每个?？槟茏灾髦葱姓庵质狈?锁相测量，对毛发区域具有高灵敏度。通过提供+3.3V电源及基准时钟和数据时钟，LED?？榉⑸?30nm和855nm双波长光源，其振幅根据基准时钟产生的各锁相频率进行调制；APD?？樵蛲绞菔敝邮涑鏊嗉觳庑藕?。该SoC具备多项功能，包括LED自动功率控制、检测功率水平自动判断以及可编程增益放大器的自动增益控制。通过将这些可更换?？橐跃栈捶绞搅?，并根据探测位置设置参数，可自适应调整?？槭坑肱帕蟹绞健Ｒ虼擞没芑诟媚？榛低撑渲枚嘀痔讲庾楹希ǖ?多距离组合）。

    关键词： 可穿戴设备、功能性近红外光谱技术、片上系统、?？榛低?

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 可拉伸共轭聚合物：新研究团队选题的案例研究

    摘要： π共轭（半导体）聚合物领域的发展很大程度上得益于其在能源和医疗健康领域中柔性（以及日益增长的拉伸性）器件应用前景。过去六年间，我们研究团队主要致力于共轭聚合物力学性能的研究。具有优异机械性能的材料不仅能延长太阳能电池和有机发光二极管（OLED）面板等器件的使用寿命，还能支持卷对卷印刷等高通量加工技术。此外，包括电子皮肤、可植入压力传感器和触觉执行器在内的可穿戴及植入式设备，其模量和延展性与生物组织相近时性能更佳。然而在我们实验室成立之初，学界对共轭聚合物光电性能的认知远深于对其力学特性的理解。因此我们将"探究共轭聚合物力学性能的分子与微观结构决定因素"作为实验室的首个研究课题。本报告不仅记录了我们的科学发现，也详述了新生研究团队在人员配置、经费支持和时间限制等实际问题下的研究历程。希望这份报告能为初建独立实验室的青年科学家提供参考。

    关键词： π-共轭聚合物、可拉伸电子器件、有机半导体、机械性能、可穿戴设备

    更新于2025-09-10 09:29:36