在以數據驅動醫療健康的時代，作為主要數據接口之一的可穿戴設備將越來越受到重視。在行業共同推動下，健康可穿戴設備產業的火苗也不負眾望地熊熊燃燒著。

昨晚你翻了幾次身？深度睡眠時間有多長？心跳在正常范圍內嗎？當心率、睡眠監測等體征指標已經成為當下智能手表/手環的標配后，對監測精度要求更高、監測難度更大的血壓監測、血糖監測或將成為健康可穿戴設備的“新風口”。

技術重塑著健康可穿戴設備產業的未來。目前，健康可穿戴設備市場的技術走到哪一步了？動脈網對國內健康可穿戴設備發展方向和機會進行了梳理。

巨頭環伺，創新企業憑何突圍？

根據IDC于12月6日發布的全球可穿戴智能設備的出貨量報告，2021年第三季度全球可穿戴設備出貨量達1.384億臺，同比增長9.9%。消費者逐漸增加的戶外互動以及對健康的重視，讓本季度可穿戴設備市場需求依然強勁。

在腕上穿戴設備細分領域，華為2021年Q3的出貨量與蘋果并列全球第一，這是繼 2020 年第二季度后，華為再次在全球腕上穿戴設備的細分領域上登頂。華為在可穿戴設備產業風頭正勁，預熱了大半年的華為首款可測血壓的智能手表WATCH D也于12月23日揭開了面紗。

華為WATCH D血壓手表采用示波法測量血壓，內置面積與一角硬幣相仿的壓電式微型氣泵，氣泵加壓最高可達300mmHg，確保可測最高血壓達到230mmHg。

2018年10月，金億帝推出了通過CFDA認證攜帶微型氣囊的血壓手表，而歐姆龍在當年12月也推出了可穿戴式血壓計HeartGuide——當然，不同于其他智能手表，這兩款產品只能實現血壓監測功能。

HeartGuide配備了一個可兼作血壓袖帶的腕帶，能夠24小時實時監測血壓變化。用戶需要測血壓時，按下手表側面充氣按鈕，手表上的通氣管就會對表帶進行充氣，還原出一個類似普通血壓計的功能，從而檢測出血壓數據。

近年來，諸多智能穿戴的領先企業開始攻關光電測量方案。2020年8月，三星發布的GalaxyWatch3已經支持血壓監測功能。華米在2021年10月發布的擁有PumpBeats血壓監測引擎的Amazfit GTR 3 Pro智能手表，通過高精度光學傳感器，進行數據采集、融合、AI模型建立等進行血壓測量。

利用光學技術進行血壓監測一直是一個世界性難題，其難點在于測量的精度要求上。血壓不僅需要監測脈搏波的跳動頻率，還需要搜集脈搏波的結構信息、形態信息等波形信息。在這過程中，患者的膚色、皮膚狀況、動作、行為等環境因素也會影響到最后的結果。

高筑的技術壁壘使得血壓監測這一垂直領域在可穿戴設備市場尚處于一片藍海。而廣闊的市場空間，也吸引著一批具備過硬技術本領的“孤勇者”，向著高聳的技術巔峰攀登。

2018年，學成回國的盛奕冰在對國內健康可穿戴設備市場深度調研后發現，目前市場上的智能醫療穿戴設備普遍缺乏精度，如大部分血壓值是通過光電傳感器和光電傳感器加心電計算而來，準確性不足。

于是，盛奕冰決定從醫療級智能手表入手，成立研和智能，為用戶提供更高可靠性的體征監測數據。 2020年，研和智能成功研發了一款集氣泵式血壓監測系統、光電容積脈搏波技術（PPG）為一體的智能手表BP DOCTOR PRO。

氣泵式血壓監測，突破精準測量難點

對于血壓手表，監測結果精準是第一要義。研和智能BP DOCTOR PRO的氣泵式血壓監測系統，使用醫療級壓力傳感器，通過示波測定法使血壓監測達到醫療級別精度。

其原理在于，當第一個脈搏波產生時，系統根據識別的測量個體的不同特性，自動調整充氣速度，以獲取足夠的脈搏波。當脈搏波消失或峰值小于某一閉值，氣囊血壓測量完畢，快速放氣。

使用時，用戶點擊顯示屏血壓測量按鈕，表體內部氣泵會對表帶內側配置的充氣囊充氣（大于 10mmHg/s），在同樣的條件下，不同個體及佩戴情況具有不同的充氣速度。目前 ，BP DOCTOR PRO平均誤差小于5mmHg，低于醫療標準規定的平均誤差不超過5mmHg, 標準偏差不超過8mmHg。

BP DOCTOR PRO定位為一款消費級智能手表，用戶體驗是其重要評價標準。 為了提高佩戴的舒適性，研和智能采用了微型氣泵和微型氣囊。

“微型氣泵和氣囊制作工藝精細、復雜，我們也是花了很多的時間和精力在工藝的打磨上，但好在最后還是完美地做出了預想的產品。”盛奕冰說道。

盛奕冰介紹，腕式血壓計普遍采用的馬達式充氣泵，充氣強勁，可在短時間內完成充氣。但該類型噪聲大、充氣線性度低，且體積偏大，不能用于血壓手表。 “研和智能采用微型壓電泵，能夠保證在充氣時靜音，并且通過我們的自研硬件驅動來保證充氣的線性度。”

微型氣囊的技術難點則在于，由于體積的要求，很難兼顧壓迫效率和示波法的波形效果。

研和智能要求微型氣囊必須滿足單邊懸挑長達100mm，單邊厚度0.6mm，并且保證硅膠彈性模量一致的指標。經過反復試錯，研和智能終于找到了一家工藝水平達標的供應商，通過雙方通力協作，成功開發出了符合要求又具有廉價量產能力的硅膠氣囊。

在手表的外部材料上，研和智能也花了諸多工夫。

在外殼上，研和智能采用了還未普及的金屬粉末冶金技術，通過多道工序，打造出了316L不銹鋼全金屬表殼，保證手表具有堅固的性能；為了避免不銹鋼金屬機身對藍牙信號的屏蔽干擾，研和智能對藍牙信號制作了多版本信號仿真模擬，通過將天線帶置于玻璃下方來達到避空效果，使得藍牙信號達到國際標準。

在表帶上，為了讓整個血壓測試系統能夠獲得最佳的壓迫效率，研和智能自己定制了一款具有強抗拉伸能力的表帶。經過外型設計、材料選擇、打樣成形、量產導入一系列工序，最終的成品能夠單獨承受30公斤以上拉力而不斷裂。

除血壓、血氧等兩點功能外，研和智能BP DOCTOR PRO還具有運動數據、睡眠數據、熱量數據、通話提醒等消費類功能。用戶可利用app自主監測評估，并可隨時查看過往歷史監測數據，了解自身血管健康狀況。

健康可穿戴設備進入黃金年代，新風口何在？

當前，老齡化嚴峻、慢性病人群不斷擴大且呈年輕化趨勢，再加上健康觀念由被動治療向主動監測和預防轉變，可穿戴醫療設備在醫療健康領域有著較大的應用潛力。IDC預計，2021年全球可穿戴設備市場規模為5.78億美元左右。預計到2026年全球可穿戴設備市場規模將達19.68億美元左右。

而當下行業變革或迎來兩大風口，一是醫療級的可穿戴設備發展；二是挖掘數據入口，探索從疾病預防到輔助治療的新思路。

為此，研和智能開展了針對B端市場的第二代醫療級血壓手表BP Doctor MED的研發工作，并在技術上進行了更加細致的優化。

為了加強氣囊壓迫效率，研和智能采用了兼具符合生物相容性測試和符合力學特性TPU材料，材質親膚性強且穩定性高，并將本身并不具有伸縮性的TPU材料進行4層隔熱復合，以膨脹達到腕部動脈壓迫效果。

盛奕冰介紹，TPU由于本身不存在伸縮性，而氣囊則需要填充手表和腕部時間的間隙并且膨脹達到腕部動脈壓迫效果，故TPU需要進行多層復合。“現有市場上較為容易制作的為2層TPU氣囊，而我們達到了4層，帶來的好處就是用戶即使佩戴的不是很緊，我們的4層TPU氣囊仍有足夠的膨脹空間來填充間隙。”

此外，為了解決量產和提高生產效率，研和智能經過數月的原型機試驗，嘗試了單氣囊加強版、雙氣囊、三氣囊、陣列傳感器等后，最終確定了雙氣囊方案，并相對應地增加微型氣閥器件來控制每個氣囊的充氣量。

鑒于沒有類似產品可學習，研和智能開啟“從零開始”的技術開發模式，從氣閥的微型化設計、氣閥零部件的材料和制作工藝研究，最終確定了現有尺寸大小。

產品越小，對零部件尺寸加工精度的要求也就越高。“在微型氣閥的設計生產上，我們團隊試驗了大量進口原材料來達到產品性能的最優，且加工精度極高，甚至報廢了2、3套模具。在最終樣件確認后，我們在11月初進行了首批小批量試產，在此次試產過程中，良率就達到50%。而在后續幾次的迭代中逐步提升良率，目前產品試產良率已經在90%左右，我們的出貨目標良率定在99.5%。在滿足自用的情況下，也會再考慮出售給其他廠家。”

據了解，在未來，研和智能將聯合國內外資源，共同探索表帶柔性電子織物的應用場景，力求在第三代產品中將其量產化，滿足市場的強烈需求。

隨著可穿戴設備監測越來越精確，體征信號越來越多，從現有的體溫、心率、血壓和呼吸頻率逐漸擴展至血糖、血壓、腦電及血氧等體征，再引入云計算和AI， 這些海量的健康數據完全可以從量變引發質變，從中探索出疾病預防及輔助治療的新思路。

為了滿足用戶生命健康體征多維度信息收集管理和健康指導需求，研和智能的一款智能個人健康體征監測管理平臺也在開發中。

該平臺能夠自動生產實時完整的非敏感用戶健康檔案，分析挖掘醫療健康數據與疾病發生之間的潛在關聯性，實現對疾病，尤其是高血壓和心血管等高發慢性病的提前預測和對健康狀況的趨勢預測，在此基礎上提供個性化的健康管理和診療方案。

從單純的通訊工具升級為醫療級的體征監測設備，技術創新讓這一切成為可能，而任何的創新都是服務于人。面對跨界的消費類巨頭、專注醫療的老牌企業多方夾擊，像研和智能這類的創新企業要想在激烈的市場中占有一席之地，必得保持醫療的存心，即存在、共情、信任、關懷和人性化。