我們真的了解自己嗎？我認為普通的現(xiàn)代汽車所能提供的關(guān)于其運行狀態(tài)的實時反饋比我們對自己身體健康狀態(tài)的了解要多的多。我自己的汽車安裝有傳感器和指示器，可以監(jiān)測并報告車輛使用中的一切情況，包括發(fā)動機溫度、燃油效率、駕駛員和乘客安全帶使用狀態(tài)以及環(huán)境光線和溫度條件。而與此形成鮮明對比的是，能顯示人們自身問題的顯示器（即使令人不快）卻非常有限。顯然，任何人都知道發(fā)燒、咳嗽、打噴嚏或某些程度疼痛的癥狀。盡管設備制造商不斷在設備中納入更高水平的自我診斷和預防維護的例行程序，在監(jiān)控我們自己身體素質(zhì)方面，人類依然步履緩慢。

　　很明顯，這種情況對優(yōu)化人們生活質(zhì)量的理想還差很遠。接近實時地對“出界”的參數(shù)（血糖、心率等）進行識別在減少主要健康問題的影響方面將大有幫助。有了這些識別信息，使我們能夠采取積極的措施，控制住我們身體中出現(xiàn)的臨界參數(shù)。那么，如果不成天把自己和診斷設備連接在一起，我們又怎么能獲得這些信息呢？這種層面上的監(jiān)測會不會太浪費時間而又具有侵入性呢？

　　在不久之前，這些問題的答案將是肯定的。任何想要獲得即使是最基本的信息的人必須向醫(yī)療專業(yè)人員求助或使用侵入性工具（如使用柳葉刀采一滴血放入血糖儀中檢測）。采集生理數(shù)據(jù)相關(guān)的費用、時間、可用性，以及不便性一直以來都困擾著人們。

　　圖1  下一代可穿戴監(jiān)測設備已經(jīng)開始轉(zhuǎn)變生理數(shù)據(jù)捕捉和記錄的方式

　　構(gòu)建更好的健康監(jiān)測器

　　如果有一種更好的方法，情況會如何？事實證明，我們即將迎來健康監(jiān)測的革命。“量化自我”運動承諾幫助對了解自己身體和健康參數(shù)感興趣的人們，使他們能夠持續(xù)方便地這樣做?？傊?，量化自我是一個概念，利用電子傳感器檢測一個人的生理參數(shù)以實時了解其身體的當前狀態(tài)（心率、葡萄糖、水合作用、耗氧量、睡眠模式、卡路里攝取等）。

　　最終的目標是使人們按照他們的生理信息行事以改善自身健康、精神狀態(tài)等。過去，我們一直視自己的身體為“黑匣子”，必須對其做出回應而不是被實時了解。實時了解（通過生理監(jiān)測獲得）將使我們能夠改變我們的行為以達到理想的狀態(tài)（降低血壓、減肥、病和手術(shù)中快速恢復等）。如果沒有這些關(guān)于身體當前狀態(tài)的信息，很難制定計劃并進行下一步安排。但是，如果這些信息一應俱全，將會使人們能夠更快地達成目標。即使是簡單的行動，像選擇走樓梯而不乘電梯，不喝含糖飲料改為喝水，都將有一個可衡量可識別的影響，這都有利于我們擁有更好的身體。

　　幸運的是，并入生理傳感器的可穿戴技術(shù)越來越多地出現(xiàn)在我們的生活中。新一代的監(jiān)測裝置將可被穿戴在身體上，使用者再也不用被迫將儀器（如血糖儀）裝入口袋隨身攜帶了（見圖1）。這些醫(yī)療傳感器幾乎透明的納入，將使人們接近實時地對其自身狀態(tài)進行監(jiān)測，使他們在一天的過程中積累更多的數(shù)據(jù)點。

　　如今市場上已經(jīng)出現(xiàn)這種方法的各種實例，包括用來測量行走距離、脈搏等數(shù)據(jù)的腕帶、專為體能訓練時使用的不顯眼的內(nèi)衣（汗衫、文胸等），可收集如脈搏、呼吸頻率、姿勢和距離等參數(shù)的數(shù)據(jù)。

　　圖2  不久的將來，腰帶就可以收集各種生理參數(shù)

　　盡管這些監(jiān)測方案很有幫助，最大的突破還在后面（見圖2）。試想一下，如果糖尿病人為了調(diào)整胰島素使用量，在一整天的時間里無須多次刺破手指來檢測血糖，不僅能免除進行測量而帶來的疼痛，也可以使收集這種重要的參數(shù)數(shù)據(jù)得以更頻繁的進行。糖尿病人可以借此在長期內(nèi)更有效地控制他們的血糖水平，延緩或阻止該疾病產(chǎn)生最嚴重的后果。

　　圖3  當交流信號存在時，瞬態(tài)電壓抑制二極管陣列的雙向配置可以提供對稱的保護

　　德國的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種方法，使用紅外激光和一種被稱為光聲光定。同樣，以色列和荷蘭的研究人員正在開發(fā)一種采用激光、磁鐵和攝像頭的可穿戴設備，使用“斑點”效應來對血糖濃度進行測量。“斑點”效應指的是當激光從不平坦的表面反射或從不透明的物質(zhì)上散射回來時圖像上所產(chǎn)生的粒狀干涉圖樣。這兩種方法都是非侵入性的，可能在某一天為糖尿病的診斷、監(jiān)測和治療帶來革命性的變化。

　　避免破壞性放電

　　顯然，這些新技術(shù)的開發(fā)和采用有望改善數(shù)據(jù)采集，而最終惠及使用者的健康。然而，這些系統(tǒng)最終將被貼近皮膚穿戴的事實既是其最大的優(yōu)點，也是其潛在的弱點，其原因在于它們將始終暴露于使用者自身產(chǎn)生的靜電，在沒有適當保護的情況下可以使其產(chǎn)生故障。不幸的是，有時只需輕輕一碰就可以引起一次靜電放電（ESD）瞬態(tài)。任何傳感器電路、按鈕、電池充電接口、或者數(shù)據(jù)輸出/輸入端口都可以為靜電放電提供路徑進入可穿戴設備。

　　對于可穿戴設備制造商來說幸運的是，基于半導體技術(shù)的靜電放電保護元件供應商為改善這些解決方案的能力正進行著不懈的努力。電子產(chǎn)品公司不斷投資開發(fā)新工藝，以提高他們保護產(chǎn)品的性能。最新的元件創(chuàng)新技術(shù)包括：

　　降低鉗位電壓，保護最敏感的電路：在靜電放電事件中，靜電放電保護器的主要工作是盡可能地分流和消散盡可能多的靜電放電瞬態(tài)脈沖。通過減少通態(tài)電阻（通常稱為“動態(tài)電阻”）可以提高這種特性。通過減少動態(tài)電阻，靜電放電保護器所承載的瞬態(tài)電流將大幅高于被保護電路中的電流。如此，其減少了集成電路上的靜電應力，并確保其免于損壞。例如，可以選用動態(tài)電阻值低于0.1的瞬態(tài)電壓抑制二極管陣列，以提供最好的保護性能。

　　更低的電容，避免干擾高速數(shù)據(jù)傳輸：雖然電路保護是靜電放電保護器件的主要目的，但是起到這層效果的同時，還應不會對受保護電路的日常運轉(zhuǎn)造成干擾。為了確保信號的完整性，靜電放電保護器的電容必須在不影響保護水平的前提下降至最低。

　　更小的外形尺寸，適合可穿戴設備有限的電路板空間：不管一種保護器件的性能有多么優(yōu)良，如果對其所要保護的應用不適配，也不會特別有用?？纱┐魇结t(yī)療設備將會朝著越來越薄越來越小的方向發(fā)展（手表、腕帶、胸帶等）或者直接被植入到衣服中，因此，留給靜電放電保護解決方案的空間將會很小。分立二極管將是理想的選擇，可以為設計人員帶來卓越的電路板布局靈活性。例如，在要求減少元件數(shù)量和保護器件占用面積的應用中，圖3所示的二極管可以在節(jié)省空間的0.94mm×0.61mm封裝中置入5個雙向保護通道。