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Apple Watch Series 4’s PPG and ECG Health Sensors ——逆向分析报告 购买该报告请联系： 麦姆斯咨询 王懿 电话：17898818163 电子邮箱：wangyi#memsconsulting.com（#换成@）
首款获得FDA认证并在消费类市场中出货数百万只的智能手表 据麦姆斯咨询介绍，苹果公司在2018年9月发布了Apple Watch Series 4，该款智能手表经过重新设计和打造，旨在帮助用户保持更紧密的联系，更加充满活力，并以强有力的新方法来管理自己的健康状况。在延续以往经典设计的基础上，Apple Watch Series 4更进一步优化，将各种全新硬件和软件增强功能与外观浑然一体地融合在一起，例如全新的MEMS加速度计和陀螺仪能够检测用户是否摔倒。值得关注的是获得FDA认证的心率监测功能，除了增强型光电容积描记图（PPG），Apple Watch Series 4还在智能手表中首次使用心电图（ECG）。
Apple Watch Series 4智能手表 心脏运作可以揭露人体许多极具价值的信息，包括其健康状态、生活方式，甚至是情绪状态及心脏疾病的早期发病等。随着心跳会有一压力波通过血管进行传递，这个波会稍微改变血管的直径，PPG就是利用这个变化，是一种无需测量生物电信号就能获得心脏功能信息的光学技术。PPG主要用于测量血氧饱和度（SpO2），但也可不进行生物电信号测量就提供心脏功能信息。借助PPG技术，心率监护仪可集成到智能手表或护腕等可穿戴设备上，以达成连续监测的应用。而传统的医疗设备中，监测心跳速率和心脏活动是经由测量电生理讯号与ECG来完成的，需要将电极连接到身体来量测心脏组织中所引发电气活动的信号。 Apple Watch Series 4在PPG方面产生了新的变化：更加紧凑的设计使得表面积减少30%，零部件数量从14个减少到6个，而且增强了心率监测功能（注：欧司朗（OSRAM）提供其中的绿色LED，更多供应商情况请购买本报告）。另外，该智能手表还集成了电极式心率传感器（注：利用三个电极测量非常小的电流，ADI公司提供信号处理和放大电路），借助全新的心电图应用程序（App）可进行心电图（ECG）检查，该App已经通过了FDA的De Novo分类认定。
Apple Watch Series 4智能手表的心电图功能 有了心电图App，用户点按数码表冠，只需30秒即可收到心律类别判定的通知，以表明心脏是正常跳动，还是出现了房颤（AFib）迹象（一种可能导致严重健康问题的心脏状况）。记录的所有数据、心率类别判定结果以及症状备忘录都会以PDF格式存储在健康App中，以便用户提供给医生。 有了watchOS 5，Apple Watch Series 4可在后台定期分析心律情况。如果检测到房颤等不规则心律，它会向用户发送通知。在心率超过或低于某个临界值时，它也会提醒用户。 本报告对Apple Watch Series 4中的PPG和ECG健康监测传感器进行全面的剖析，发现其中的电子元件均是可以在市场上购买的标准件。但是，它们的集成方式和光学窗口是苹果公司独有设计的。本报告准确研究并分析了传感器的集成方式，供大家学习参考。
ECG电极及ADI芯片AD45305位置示意
红外LED芯片（样刊模糊化）
绿色LED芯片（样刊模糊化） 此外，本报告还分析了PPG和ECG健康监测传感器中的零部件，包括Epistar的红外LED、欧司朗的绿色LED和光电二极管、三个电极、ADI的处理和放大电路芯片等。最后，我们还给出这些零部件的成本分析。 Overview/Introduction Executive Summary Reverse Costing Methodology Company Profile Apple Apple Watch 4 OSRAM Analog Devices Physical Analysis Summary of the Physical Analysis Apple Watch 4 Teardown ECG Module Assembly - Module views - Electrodes ECG Analog Front End - IC die view and dimensions - IC delayering and main blocks - IC die process, cross-section - IC die process characteristic PPM Module Assembly - Module views and cross-sections PPG IR LED - Die overview and dimensions - Die process and cross-section and process characteristics PPG Green LED PPG Photodiode - Die view and dimensions, process and cross-section - Die process characteristic Comparison of PPG Function between Apple Watch 3 and 4 Manufacturing Process Analog Front End Component IR and Green LED Photodiodes Sapphire Window Cost Analysis Yield Hypothesis ECG Sensor IC Sensor Component Cost PPG IR LED Component Cost PPG Green LED Component cost PPG Photodiode Component cost Sapphire Window Cost 若需要《Apple Watch 4中的PPG和ECG健康监测传感器》报告样刊，请发E-mail：wangyi#memsconsulting.com（#换成@）。 |
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