微米级革命!PPG 传感器头部新突破重塑多产业格局

作者:Judy Zhong

在当今科技飞速发展的时代,可穿戴设备与生命体征监测技术领域正经历着深刻的变革。光电容积脉搏波(PPG)传感器作为该领域的关键技术,近年来备受关注。PPG 传感器能够通过光学原理,检测组织微血管床中的血容量变化,进而获取诸如心率、血氧饱和度等重要生命体征信息。其在智能手表、智能手环等可穿戴设备中的广泛应用,使得人们能够随时随地对自身健康状况进行监测。

从市场规模来看,PPG 传感器行业呈现出强劲的增长态势。据相关报告显示,2023 年全球 PPG 传感器市场规模达 80.2 亿元,中国 PPG 传感器市场规模达 14.19 亿元。结合历史趋势和发展环境等多方面因素,贝哲斯咨询预测到 2029 年,全球 PPG 传感器市场规模预计将飙升至 664.05 亿元。这一增长背后,是人们对健康管理意识的不断提升,以及可穿戴设备市场的持续扩张。越来越多的消费者开始依赖可穿戴设备进行日常健康监测,这无疑为 PPG 传感器行业注入了强大的发展动力。

近期,SCIVAX 与 SemiLEDs 的全资子公司 TSLC 宣布,双方共同开发出了全球最小的 PPG 传感器头部,这一成果在行业内引起了轩然大波。SCIVAX 作为一家 2004 年成立的日本纳米压印技术公司,在光学模拟、模具生产、纳米压印、精密加工以及光学镜头设计等方面拥有深厚的技术积累和丰富的经验。而 SemiLEDs 成立于 2005 年,其全资子公司 TSLC 位于台湾,SemiLEDs 是一家知名的超高亮度 LED 芯片制造商,拥有先进的制造设施和多项专利技术。此次两家公司强强联合,通过将各自的优势技术相结合,成功开发出了这一突破性的产品。

这款全球最小的 PPG 传感器头部于 2025 年 4 月 16 日至 18 日在中国台湾台北举行的显示器相关技术展会 “Touch Taiwan” 上首次亮相,并且在 4 月就已经开始提供用于评估的样品。该产品的信号采集部分 ——PPG 传感器头部相较于传统产品,在尺寸上实现了巨大的突破。其占位面积仅约为 1 平方毫米,仅仅是传统器件的十分之一,器件厚度也大约只有传统器件的一半,整体尺寸大幅减小。

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这一超小尺寸的特性,为其在产业应用方面带来了诸多变革性的影响。首先,超小尺寸使得 PPG 传感器头部能够被安装在过去难以触及的狭窄空间内。以智能手表为例,在有限的内部空间中,传统 PPG 传感器的较大尺寸限制了其他功能组件的集成。而这款新型超小尺寸的 PPG 传感器头部,能够为智能手表节省更多空间,从而使得厂商可以集成更多的功能模块,如更强大的电池以延长续航时间,或者增加新的传感器以实现更多样化的健康监测功能。

其次,通过多重部署(阵列)扩展应用范围。使用多个 PPG 传感器头部组成阵列,能够实现更精确的感知。在美容应用领域,以往受限于传感器的精度和尺寸,对于皮肤血流的监测难以做到精细化。而现在,通过将多个新型 PPG 传感器头部作为阵列使用,即使在面部等狭窄空间内也能够精准测量血流,这对于美容仪器的研发和应用具有重要意义,能够帮助用户更准确地了解皮肤的健康状况,为美容护理提供更科学的依据。在家庭医疗保健方面,这种精确的感知能力可以实现对老年人或慢性疾病患者更细致的生命体征监测。例如,通过在家庭环境中部署多个 PPG 传感器头部阵列,能够实时、准确地监测患者的心率、血压等数据变化,并及时反馈给医生或患者家属,以便采取相应的措施。在护理领域,尤其是对行动不便的患者进行护理时,超小尺寸且可阵列部署的 PPG 传感器头部能够轻松集成到护理设备中,如智能床垫、护理服等,实现对患者生命体征的持续、精准监测,提升护理的质量和效率。

再者,在成本方面,由于该产品采用将光源和光学传感器一体成型的树脂封装,与传统产品相比具有显著的成本优势。这一成本优势对于整个产业的影响同样不可小觑。对于可穿戴设备制造商而言,降低的成本意味着可以在保持产品价格竞争力的同时,提高产品的利润空间。或者,制造商可以将节省下来的成本投入到产品研发和市场推广中,进一步推动产品的创新和市场的拓展。对于消费者来说,成本的降低可能会带来产品价格的下降,使得更多人能够负担得起具备先进生命体征监测功能的可穿戴设备,从而促进健康监测设备的普及。

SCIVAX 和 TSLC 正积极寻求将这项技术拓展到多个领域,特别是下一代生命科学领域中的生命体征传感器。随着人们对健康的关注度不断提高,对于生命体征监测的准确性、便捷性和实时性要求也越来越高。这款全球最小的 PPG 传感器头部凭借其独特的优势,有望在未来的生命科学研究、医疗诊断、健康管理等领域发挥重要作用,引领行业进入一个全新的发展阶段。

总的来说,SCIVAX 与 TSLC 共同开发的全球最小 PPG 传感器头部,以其超小尺寸、可阵列部署和低成本等优势,为可穿戴设备、美容、家庭医疗保健、护理等多个产业带来了新的发展机遇和变革的可能性,也为整个 PPG 传感器行业的技术发展树立了新的标杆。

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