生体認証技術の急速な発展に伴い、市場にはヘルスケア関連製品がますます増えています。その中で、家庭用ヘルスケア製品に対する市場需要は大幅に増加しました。この記事では、ヘルスケア アプリケーション市場の現在の開発状況を紹介し、ベビー モニターの設計を例に、適用可能なテクノロジとアプリケーション開発について検討します。
生体認証技術応用の明るい未来
市場には多種多様なヘルスケア製品が見られ、その中には家庭用ヘルスケア消費者製品、ベビーモニターや高齢者モニター、転倒検知器、スマートウォッチ、スマートブレスレットなどが含まれます。Transparency Market Research (TMR) が世界各分野のスマートヘルスケア製品の分析、傾向、予測を目的に実施、発表したレポートによると、2018年の世界のスマートヘルスケアの市場価値は375億米ドルで、2019年から2027年までの年間複合成長率は8.8% 増加すると予想されており、市場にとっては驚異的な成長です。
生体認証技術の成熟度が増すにつれ、さまざまな種類の製品に応用されるようになりました。これらの一般的な生体認証技術には、バイオセンサー、指紋スキャナー、光電式容積脈波記録法 (PPG) センサー、および市場で一般的に見られる指紋スキャナー、手のひら静脈リーダー、顔認識技術、虹彩スキャナーなどがあります。
ヘルスケア製品の需要が急増していることを受けて、Arrow Electronicsは、特にヘルスケアのマスマーケットアプリケーションを対象とした関連生体認証技術に関する徹底的な研究を行ってきました。Arrow Electronicsは、転倒検出へのToF/RGBの適用、赤ちゃんの呼吸と動きの検出アプリケーション、赤ちゃんの血中酸素と心拍数を検出するための赤ちゃんの健康診断で使用されるPPGなど、AI InnoLab Healthプログラムに積極的に取り組んでいます。
最近では、ベビーモニターは新米の親にとって「必需品」の一つになっています。テクノロジーが進化するにつれて、ベビーモニターを通じて赤ちゃんの健康を確保するためのさまざまなアプローチが生まれています。初期のベビーモニターは赤ちゃんの発する音を聞くためだけに使われていましたが、赤ちゃんが起きているのか、ぐっすり眠っているのかを判断するのは困難でした。現在のベビーモニターには、24時間365日の録画機能があり、クラウドにアップロードすることができます。親はスマートフォンを通じて赤ちゃんを監視し、必要に応じて睡眠パターンを追跡することができます。ベビーモニターから音楽を流して、泣いている赤ちゃんを慰め、再び眠らせることもできます。
3Dタイムオブフライト（ToF）がベビーモニターをまったく新しいレベルに引き上げる
Arrow ElectronicsはADIと提携し、ToFテクノロジーを使用して設計された高精度のベビーモニター製品を提供しています。ADIの最新の3D ToFテクノロジーの助けにより、将来のベビーモニターはビデオを録画するだけでなく、赤ちゃんの動きや呼吸パターンをいつでも監視できるようになります。異常な状態が発生した場合、タイムリーに警報を鳴らすことができます。3D ToFは、ナノ秒単位の高出力光パルスを使用して、対象シーンから短距離の深度情報を取得する、スキャナーレスLIDAR (光検出および測距) の一種です。
Arrow Electronicsは、ベビーモニターなどのヘルスケア機器の製品開発のスピードを加速できるベビーモニターの概念実証設計を作成しました。この革新的なソリューションは、Arrow Electronics、ADI、Motorola、香港中文大学の共同コラボレーションによって生み出されました。エンジニアは、Arrow Electronicsが開発したADI 3D ToFテクノロジーを搭載した3D ToF評価キットと便利なソフトウェア開発キットを使用して、簡単にアルゴリズムの開発を開始できます。このような設計を採用する顧客は、ToF用の最新の高性能アナログ フロント エンドの利点を最大限に活用しながら、製品開発をスピードアップできます。
ADIは、処理、レーザー ドライバー、電源管理を含む3D ToFソリューションに加え、3D ToFソリューションの迅速な実装を支援する開発ボードとソフトウェア/ファームウェアも提供しています。これらの3D ToFプロセッサには、プログラム可能なタイミングとVドライバを備えたCCD TOF信号プロセッサを搭載したADDI9036、高速デュアルMOSFETドライバ、非反転A/B入力ピン、Vin範囲9.5V ～ 18Vのレーザー ダイオード ドライバを搭載したADP363、独立した正と負の出力CCD電源と光学モジュールを備えた2 A/1.2 A DC-DCスイッチング レギュレータを搭載したADP5071などがあります。
ADIのToFソリューションには、ピクセルごとの深度データを出力する独立した深度検出システムがあり、マルチシステム操作をサポートしながら処理ワークロードの負担を軽減します。ADI独自の干渉除去アルゴリズムにより、顧客は同じ環境で複数のToFシステムを使用でき、640 x 480ピクセル センサーを利用することで、より小さく薄い物体を検出できるようになります。ADI ToFシステムは、強い日光が当たる屋外でも動作し、幅広い用途に使用できます。
顧客の製品開発をスピードアップするために、Arrow Electronicsは3D ToF開発プラットフォームAD-96TOF1-EBZをリリースしました。これは、96Boardsエコシステムのプロセッサ ボードと組み合わせて3Dソフトウェアおよびアルゴリズムの開発に使用できる、奥行き認識用の実証済みのハードウェア プラットフォームです。ToFテクノロジーは、セキュリティと監視、インダストリー4.0、ロボット工学テクノロジー、自動車、患者モニタリング、拡張現実 (AR)/仮想現実 (VR) など、幅広い分野に適用できます。
結論
生体認証技術は比較的多様であり、それぞれに独自の特徴と利点があります。なかでも、3D ToF技術はベビーモニターの開発に最適であり、Arrow ElectronicsとADIの共同開発で提案されたソリューションと組み合わせることで、製品開発のスピードを加速することができます。この市場への投資に関心のあるメーカーにとっては注目する価値があります。