瑞萨推出低功耗GSR-BCM生物测量参考设计，支持可穿戴应用

在可穿戴健康监测设备快速发展的背景下，精准、低功耗的生物信号采集成为关键。近日，瑞萨电子发布了一款面向皮肤电反应（GSR）和身体成分分析（BCM）应用的电池供电型参考设计，为开发人员提供了一个适用于便携式与穿戴式健康管理产品的硬件起点。

该方案集成了直流电导测量（用于GSR）与高精度交流阻抗测量（用于BCM）功能，同时具备低功耗、小尺寸和无线连接能力，特别适合用于智能手环、皮肤监测贴片及手持式体脂检测仪等终端设备。

系统架构与核心功能解析

该参考设计以Renesas Synergy™ S1JA MCU为核心，依托其高性能模拟前端实现对微弱生物电信号的高精度采集。S1JA具备丰富的模拟资源和灵活的电源管理机制，能够满足GSR与BCM两种模式下的不同测量需求：

GSR模式：通过直流电导测量反映皮肤电活动变化，常用于压力、情绪状态评估。

BCM模式：采用高精度交流阻抗测量技术，实现对体脂率、肌肉量等身体成分参数的估算。

此外，系统还集成RL78/G1D微控制器，负责蓝牙低功耗（BLE 4.2）通信模块的控制，确保数据能够稳定传输至移动设备或云端平台。配合ISL9203A锂离子电池充电管理IC，该设计实现了完整的电源管理方案，支持USB充电与电量计功能，进一步提升设备续航与用户体验。

技术亮点与工程价值

高精度ADC支持：确保GSR与BCM测量的准确性，并结合温度传感器实现环境补偿，提高长期稳定性。

超低功耗运行：多级电源管理模式，延长电池寿命，满足可穿戴设备长时间佩戴需求。

小型化设计：整体方案紧凑，便于嵌入各类便携式健康监测设备中。

BLE无线连接：支持与智能手机或其他主控设备的数据交互，提升用户操作便捷性。

灵活扩展接口：预留LED指示灯控制、电源开关等功能引脚，便于二次开发与功能定制。

推荐核心组件：

RL78/G1D系列MCU：专为低功耗蓝牙连接优化的微控制器，具备出色的能效比与射频性能，是构建无线传感节点的理想选择。

ISL9203A：高效锂电充电IC，支持USB输入与系统电源管理，简化充电电路设计。

温度传感器：用于GSR测量中的皮肤温度补偿，提升测量一致性与可靠性。

应用前景展望

随着人们对个性化健康管理的需求日益增长，GSR与BCM等生理参数的实时监测正逐步从专业医疗场景向消费类可穿戴设备渗透。瑞萨此次推出的参考设计，不仅降低了开发者进入该领域的门槛，也展示了其在低功耗生物传感与无线连接方面的综合技术实力。

对于从事可穿戴设备研发的工程师而言，该方案提供了一个完整的技术框架，有助于加快产品原型验证与市场落地进程，是探索下一代智能健康设备的重要参考路径。

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