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电子技术在智能穿戴设备中的应用与发展趋势

姬生贵

天津市电子信息技师学院 天津 300350

【摘 要】电子技术取得突破后，智能穿戴设备不再受刚性电路的束缚，重塑了人类感知世界的方式。石墨烯

基离子门控晶体管得以应用，表皮电位检测精度提高到了微伏量级，突破了传统医疗诊断在时间和空间上的限制。

在朝着环境智能发展的过程中，设备从只能被动采集数据的装置，转变成了有预测性干预能力的数字伴侣。从柔性

电子技术到神经接口技术的不断发展，重新界定了“可穿戴”的范围，促使人机交互从物理层面迈向认知层面。这

一变革不只是技术方面的创新，还预示着人机共生新纪元即将来临。融合了传感器、无线通信、能量管理以及人工

智能技术，智能穿戴设备在健康监测、虚拟现实等领域取得突破性进展。

【关键词】智能穿戴设备；电子技术；传感器；物联网；健康监测

智能穿戴设备的兴起，标志着人类与科技互动性进展源于二维材料的褶皱拓扑结构与皮肤力学本构

方式的深刻变革。作为现代电子技术的集大成者，这方程的意外契合。微型化压电传感阵列的引入，使设

些设备通过集成先进的传感器、低功耗处理器和高效备能够捕获10~6应变级别的微机械振动，这种灵敏度

的通信模块，实现了对人体生理信号的精准捕捉和分足以解析脉搏波传播速度（PWV）的细微变化，为心

析。电子技术的进步，使得智能穿戴设备能够在微小血管健康评估提供了新的量化维度。在代谢物检测领

的体积内，提供强大的计算能力和丰富的功能体验。域，微流控汗液分析芯片通过毛细管力——电渗流的

当前，智能手表、智能眼镜等设备已广泛应用于健康协同调控，实现了Na+/K+离子浓度的实时比色检测，

监测、运动管理和信息交互等领域，成为人们生活中检测限达到0.1mmol/L，这一技术突破正在颠覆传统

不可或缺的助手。展望未来，随着物联网和人工智能体外诊断的时空约束。基于光电容积描记（PPG）的

技术的进一步融合，智能穿戴设备将朝着更智能、更多波长检测系统，通过自适应光源调制算法，将运动

个性化的方向发展。然而，技术的进步也伴随着数据伪影抑制效率提升至93.7%。这种技术突破得益于神

安全和用户隐私的挑战。因此，探索电子技术在智能经形态计算架构的引入，使设备能够在纳秒级时间尺

穿戴设备中的应用与发展趋势，不仅是科技发展的必度上完成信号处理。值得注意的是，量子点传感器的

然要求，也是提升人类生活质量的重要途径。出现，将血氧饱和度（SpO2）检测精度推向了新的理

论极限，其信噪比（SNR）较传统光电二极管提升了

一、电子技术在智能穿戴设备中的应用

47%。在环境感知方面，超表面天线阵列通过可重构

智能穿戴设备，作为现代科技与日常生活深度融电磁特性，实现了亚米级室内定位精度，这种空间电

合的产物，已经成为信息时代的重要标志之一。其定磁场编程能力正在重塑普适计算的存在形式。

义通常涵盖了那些能够穿戴在人体上的电子设备，这传感器技术的未来发展将聚焦于生物相容性与功

些设备不仅具备传统的装饰或保护功能，还集成了先能集成度的协同优化。液态金属电路的自修复特性与

进的计算和通信能力。3D屈曲结构的耦合，使拉伸应变容忍度突破300%阈

（一）传感器技术的应用值，这种仿生结构设计正在解决传统刚体电路的形态

传感器技术的革新是智能穿戴设备实现高精度生约束。同时，基于摩擦纳米发电机（TEN