【应用】芯科BG27蓝牙SoC助力开发可安装于牙齿的极小型唾液健康监测器，小至2.3x2.6毫米的封装尺寸

时间： 2023-07-30 来源：SiliconLabs公众号

技术问答

随着智能可穿戴设备市场的增长，越来越多的消费者可以使用方便、易用的连续数据监控设备。这项技术在关键诊断领域具有相当的潜力。SILICON LABS（亦称“芯科科技”）近期全新发布了专为极小型物联网设备设计的BG27 蓝牙SoC系列，通过该款新品小至2.3x2.6毫米的封装尺寸以及集成的低功耗蓝牙连接和安全性，助力Lura Health公司设计出世界上首款持续的唾液健康监测仪（Continual Salivary Health Monitor）。

唾液健康监测

唾液是口腔中唾液腺分泌的细胞外液，可用于检测多种健康状况，含有1,000多种生物标志物，如身体的pH值(酸度)、葡萄糖水平、电解质计数等。这是一个令人难以置信的数据丰富的媒体。今天，唾液监测是通过在护理点进行一次性测量;然而，由于唾液提供了对患者病情的不断发展的见解，一次性测量，即使是定期进行，也会遗漏只有通过持续监测才能获得的关键信息。

为了解决预防保健方面的这一差距，Lura Health设计了世界上第一个持续的唾液健康监测仪，以改善口腔和全身健康，减少医疗保健的自付支出。

挑战

开发一种可穿戴在口腔内的连续唾液健康监测器，以跟踪口腔和全身健康。

解决方案

芯科科技EFR32BG27（BG27）小型蓝牙SoC采用超小型WLCSP封装，具有低功耗、蓝牙连接和大容量内存，适用于连接的医疗设备、可穿戴设备、传感器、开关等。

开发成果

Lura Health基于BG27蓝牙SoC开发的口腔酸监测器（Oral Acid Monitor）是同类产品中首创的设计，也是世界上最小的物联网设备之一。

BG27蓝牙SoC助力实现极小型传感器设备

Lura Health的口腔酸监测仪包括一个戴在嘴里的传感器，它可以持续读取唾液数据，并通过安全的蓝牙连接将数据传输到患者的智能手机上。相关的智能手机应用程序为患者和医生提供实时健康警报和清晰、直观的数据分析。

虽然该设备仍处于开发阶段，目前尚未获准在美国销售或分销，但该团队将向市场推出一种智能固位器（Smart Retainer）设计，其特点是在高质量的透明塑料中嵌入一个小模块。随着技术的不断进步，Lura Health正在试验另外两种配置。一种设计是将模块连接到一个适合牙齿周围的环上，而另一种设计足够小，可以直接连接到牙齿表面。在芯科科技发布小型蓝牙LE SoC BG27之前，市场上没有任何微控制器小到足以容纳齿形安装设计。

BG27凭借其超小型WLCSP封装(2.3mm x 2.6mm)，小到足以让Lura Health设计到人类口腔的规模，其功耗低到足以使该设备在同等尺寸的电池上使用六个月到一年。拥有高达768kB的闪存和高达64kB的RAM数据内存，有足够的空间为Lura Health设备存储复杂的代码，使能一系列的设备功能。实时数据分析使患者能够从监测中获得有意义的信息，安全的无线传输(OTA)更新使患者始终拥有最新的软件，因此充足的内存是一个关键功能。此外，BG27提供了Lura Health系统设计的传感器和其他外部硬件组件接口所需的所有外围设备。

Lura Health测试了与芯科科技BG27在尺寸和功耗方面相当的其他微控制器，但它们在内存和开发方面存在很大限制。没有方便的集成开发环境（IDE）、适当的文档或社区论坛，固件开发是一场艰苦的战斗。

通过芯科科技的支持，Lura Health可以直接与工程专家联系，这在确定非标准解决方案以优化物料清单(BOM)时至关重要。Lura Health需要以尽可能少的部件满足所有设计约束，选择错误的组件意味着浪费开发时间和金钱。例如，Lura Health利用芯科科技的参考设计来定制蓝牙天线，搭配BG27具备的射频性能可以在小尺寸外型设计的前提下，满足传输患者口腔和手机之间的距离。

展望未来－无线技术促进口腔健康管理的创新

芯科科技的BG27兼具硬件规格、功能、尺寸、功耗和软件环境，可以达到Lura Health对其持续唾液健康监视器的要求。此SoC的可用性使他们能够突破诊断测试的界限，他们的模块版本足够小，可以安装在牙齿上。如今，Lura Health正在进行这种设计和其他几个迭代，以寻求美国食品和药物管理局(FDA)的批准。