光学生物信号传感器的需求正在蓬勃发展。
心率/呼吸监测、血压或血氧等生理信号监测功能成为新一代可穿戴设备提升产品价值的新法宝。
它们将刺激相关光学生物传感器出货量的爆发式增长，从而吸引众多芯片制造商参与竞争。
产品和技术布局。
自年初Apple Watch推出以来，可穿戴设备市场的热度直线上升。
特别是，品牌制造商在智能手表中集成了内置光学生物传感器和应用程序，以提供心率监测（HRM）、呼吸/睡眠检测、体脂、血压、血氧和其他生命信号测量（生命体征监测）。
、VSM）功能，进一步揭开“可穿戴设备2.0”的发展面纱，将推动智能手环/手表从运动健身辅助应用向健康保健甚至医疗级应用等专业领域发展，增加产品附加值。
针对VSM设计需求，一线MEMS传感器芯片厂商已开始规划光学生物传感器产品线；其他领域的芯片厂商也纷纷加大投入掌握相关技术，如戴乐格（Dialog）收购敦宏40%股权、台晶科技收购爱盛科技等，都表明业界对这一领域发展的高度重视。
传感器类型。
可穿戴应用与 VSM 相结合正在刺激光学传感器设计需求。
Analog Devices（ADI）亚太区医疗行业营销经理王胜表示，VSM将是引领下一波可穿戴设备发展的核心技术（图1），可以将智能手表转变为诸如，手环和眼镜可以长时间佩戴在人体上，提供手机无法比拟的贴身传感体验。
目前，VSM设计大致可分为肌电传感、光学传感等方法。
后者性价比更高，模块尺寸更紧凑，更有希望被可穿戴产品接受。
因此，市场需求日益增大，吸引了众多芯片厂商的目光。
少量。
图1 典型VSM功能的软硬件设计要求。
结合VSM的可穿戴设备的发展分为三个主要阶段。
目前，大多数产品还处于“运动健身”类别的第一阶段，仅通过微机电系统（MEMS）进行运动传感。
该设备提供简单的功能，例如计步。
至于第二阶段和第三阶段的“健康保健”和“医疗保健”应用，则必须通过光学传感器和相关算法来实现。
王胜进一步指出，对于满足医疗级产品规格的可穿戴设备来说，精度和稳定性绝对是关键指标，从而推动光学传感器、模拟前端（AFE）和系统机制的设计创新。
西电生物总经理李永文补充道，现阶段，算法和光学结构对VSM的准确性影响最为显着。
因此，公司重点开发VSM软件算法技术，开发了心率变异性（HRV）、PRV（脉搏率变异性）算法，可以提供比现有HRM解决方案更准确、更有价值的计算数据。
同时，ADI、新动生物科技和美动科技也贡献了传感器/AFE组件、算法和系统设计方面的知识，共同开发完整的VSM软硬件解决方案，有望加速可穿戴设备的转型从运动和健身到健康和医疗。
护理应用。
事实上，其他领域的芯片厂商也非常重视光学生物传感器的应用机会，纷纷以不同的技术路线争相进入市场。
其中，时钟元件供应商Crystal Technology已开发出石英陶瓷（Ceramic）封装技术，可用于MEMS光学传感元件。
它采用专利的3D堆叠结构来创建无噪声、小尺寸的接近光和环境光感应。
测量模块（Proximity&Ambient LightSensor）有望进一步满足可穿戴设备的轻薄设计要求。
石英/MEMS技术联产光学传感器的尺寸再次减半。
台晶科技行销处产品应用工程经理林立庆表示，接近光传感器已成为手机的标配，甚至集成了手势控制、环境光和颜色感应功能。
，或者加上支持VSM应用的算法趋势，系统制造商对元件成本和体积的要求越来越严格。
针对这一设计趋势，晶基率先开发出采用石英陶瓷封装的光学传感器模块。
它通过特殊的3D堆叠结构实现了单孔设计，取代了传统的Tx和Rx双孔方案，将尺寸从业界主流缩小到降级。
到了（2.5mm×2.0mm）的新里程碑，同时也大大改善了漏光、折射干扰等问题，从而达到无背景噪声和低光学结构成本的目的。
事实上，石英和MEMS元件的传感原理相似，在封装、测量和生产技术方面也有很多重叠之处。
两者的结合将产生一加一大于二的效果，使得光学传感器更加精确并且尺寸和成本的改进更加均匀地发展。
林立青认为，下一阶段，可穿戴设备开发商将大力引入光学传感器，实现紫外线（UV）传感、手势操作，或利用算法支持心率监测、呼吸、血压和血氧。
等待VSM功能。
对此，晶基采用石英陶瓷封装的小尺寸光学传感器模块将能够一次性满足上述设计要求，帮助公司在未来光学传感器技术竞争中获得有利地位。
显而易见，在可穿戴设备的热潮中，芯片厂商竞相扩大光学生物传感器产品阵容；算法开发商和系统厂商也在积极准备，瓜分巨大的市场应用机会。
随着可穿戴设备对VSM功能的需求不断涌现，光学传感器的可见度大大提高。
预计将逐步从移动设备屏幕省电机制延伸到能够不断监测各种生理信号变化的VSM应用，让相关供应链行业经受雨露。