Me­su­rer les signes vi­taux avec une montre connec­tée

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Pre­mier sys­tème d’ac­qui­si­tion de don­nées à por­ter au­tour du poi­gnet in­té­grant un aus­si grand nombre de cap­teurs, la montre GEN II met en oeuvre plu­sieurs tech­no­lo­gies à très faible consom­ma­tion pour of­frir une au­to­no­mie de 24 heures. Un tel laps de temps lui per­met d’en­re­gis­trer tous les pro­fils de me­sure sou­hai­tés.

Les mar­chés de la Med Tech et de l’as­sis­tance mé­di­cale à dis­tance sont en forte aug­men­ta­tion. Ain­si, le seul mar­ché fran­çais des dis­po­si­tifs mé­di­caux est es­ti­mé à quelque 6 mil­liards d’eu­ros. Deux rai­sons ex­pliquent un tel en­goue­ment: d’une part le vieillis­se­ment de la po­pu­la­tion is­sue du ba­by-boom, d’autre part l’ap­pa­ri­tion de nou­velles tech­no­lo­gies à faible consom­ma­tion pour la me­sure des signes vi­taux et le trans­port, via une liai­son sans fil, de ces in­for­ma­tions vers un smart­phone ou une ta­blette, puis vers le cloud. Me­su­rer les signes vi­taux pre­miers, et éven­tuel­le­ment se­con­daires, afin de les trans­mettre à un centre mé­di­cal de sur­veillance à dis­tance ré­pond à cette pro­blé­ma­tique. Par exemple, la pos­si­bi­li­té de dé­clen­cher une alerte ou une in­ter­ven­tion en cas de dé­tec­tion de chute est très utile pour les per­sonnes âgées. Le port d’une montre apte à prendre ces me­sures, avec une du­rée de fonc­tion­ne­ment la plus longue pos­sible avant re­charge, est un ga­rant de l’adop­tion de la tech­no­lo­gie. Ana­log De­vices vient d’in­tro­duire un nou­veau sys­tème d’ac­qui­si­tion de don­nées sous la forme d’une montre à ul­tra-faible consom­ma­tion, ca­pable de me­su­rer les signes vi­taux prin­ci­paux. Cette montre offre une double connec­ti­vi­té sans fil et fi­laire (pour la re­charge de la bat­te­rie). Si plu­sieurs pa­ra­mètres sont si­mul­ta­né­ment me­su­rables, les al­go­rithmes doivent com­plé­ter l’ap­pli­ca­tion et sup­por­ter les cas d’uti­li­sa­tion. Au lieu de fa­bri­quer du ma­té­riel, avant de tes­ter et de va­li­der les al­go­rithmes, cet ap­pa­reil pro­cure aux dé­ve­lop­peurs et aux fa­bri­cants une so­lu­tion pour un dé­mar­rage ra­pide. La montre GEN II est dis­po­nible en quan­ti­tés li­mi­tées et Ana­log De­vices en­tend tra­vailler avec des so­cié­tés de concep­tion et des four­nis­seurs d’al­go­rithmes pour dé­ve­lop­per un sys­tème de pointe, afin de le vendre aux four­nis- seurs de soins pro­fes­sion­nels et aux com­pa­gnies d’as­su­rance ma­la­die.

Une pla­te­forme de test et de pro­to­ty­page

La fi­gure 1 pré­sente une vue d’en­semble des cap­teurs mis en oeuvre et des prin­ci­pales in­ter­faces de la montre. L’usage pre­mier de cette der­nière est de consti­tuer une pla­te­forme de test et de pro­to­ty­page. La montre em­barque deux élec­trodes ser­vant à la me­sure ECG (élec­tro­car­dio­gramme), pour une vé­ri­fi­ca­tion ponc­tuelle via sa face su­pé­rieure (par dé­ri­va­tion D1 – c’est-à-dire entre bras droit et bras gauche). Elle dis­pose d’un filtre pas­se­bande de 25 Hz pour les ap­pli­ca­tions de me­sure de la fré­quence car­diaque liées au

fit­ness. Sur sa face in­fé­rieure, la montre est do­tée de deux élec­trodes rondes (celles-ci sont en con­tact avec le poi­gnet) pour les me­sures EDA (élec­tro­der­males). L’une d’elles est l’élec­trode de force, l’autre est l’élec­trode de dé­tec­tion. La pre­mière in­jecte un si­gnal sous la forme d’une ten­sion connue, la se­conde me­sure le cou­rant tra­ver­sant la peau du pa­tient. Dès lors, l’im­pé­dance de la peau peut être dé­ter­mi­née. Les quatre élec­trodes sont uti­li­sées pour ob­te­nir le si­gnal ECG. L’une des élec­trodes su­pé­rieures est re­liée à la broche IN+ de l’AD8233, un cir­cuit de condi­tion­ne­ment de si­gnal dé­dié aux me­sures ECG, l’autre est connec­tée à la broche RLD (right leg drive). La fonc­tion de cette der­nière est d’amé­lio­rer la ré­jec­tion de mode com­mun de l’AD8233. Afin de res­pec­ter les normes de sé­cu­ri­té, plu­sieurs com­po­sants pas­sifs sont pla­cés entre ces broches et les élec­trodes. Les élec­trodes du des­sous sont in­ter­con­nec­tées (« court-cir­cui­tées ») pour aug­men­ter la sur­face et ob­te­nir un meilleur con­tact avec la peau du pa­tient. Il peut être utile d’en­duire les élec­trodes d’un gel pour amé­lio­rer la qua­li­té du si­gnal me­su­ré. Les élec­trodes du des­sous sont re­liées à l’en­trée IN- de l’AD8233. Toutes les élec­trodes de cette montre sont en acier in­oxy­dable. Si les élec­trodes ne sont pas ali­gnées, ou si l e con­tact n’est pas suf­fi­sam­ment bon, le RLD peut dé­gra­der la me­sure! Les si­gnaux EDA et ECG ne peuvent pas être ob­te­nus si­mul­ta­né­ment, alors que les com­po­sants pas­sifs re­quis pour ré­pondre aux exi­gences des normes de sé­cu­ri­té sont dif­fé­rents pour chaque me­sure. Ce­pen­dant, les élec­trodes sont les mêmes dans les deux cas. De ce fait, il est né­ces­saire de mul­ti­plexer les com­po­sants pas­sifs en fonc­tion du si­gnal que nous vou­lons ob­te­nir. Sur la carte mère, cette fonc­tion de mul­ti­plexage 2 vers 1 est réa­li­sée par l’ADG884. Fon­da­men­ta­le­ment, lorsque nous me­su­rons le si­gnal EDA, le si­gnal mul­ti­plexé par l’ADG884 est connec­té à l’élec­trode de force, alors que l’élec­trode de dé­tec­tion est re­liée à l’ADA4505-1. Ce der­nier est un am­pli­fi­ca­teur of­frant une dis­tor­sion de croi­se­ment nulle à l’en­trée. Ce­la se tra­duit par d’ex­cel­lentes per­for­mances en termes de taux de ré­jec­tion de la ten­sion d’alimentation (PSRR) et de taux de ré­jec­tion de mode com­mun (CMRR). Le cou­rant de po­la­ri­sa­tion est éga­le­ment très faible. Avec une consom­ma­tion in­fé­rieure à 10 μA par am­pli­fi­ca­teur, l’ADA4505-1 consti­tue un choix idéal pour les ap­pli­ca­tions por­tables. Deux des trois en­trées sup­plé­men­taires sur le cô­té de la montre sont re­liées aux en­trées dif­fé­ren­tielles ECG d’un se­cond AD8233. La der­nière en­trée est uti­li­sée par le si­gnal de la jambe droite. En ré­dui­sant la ten­sion de mode com­mun, la pré­ci­sion de la me­sure est amé­lio­rée. Cette me­sure est conçue pour la sur­veillance sur le long terme du rythme car­diaque. L’ECG a une bande pas­sante de 0,5 à 40Hz pour l’ana­lyse QRS (dé­po­la­ri­sa­tion des ven­tri­cules), qui peut être mise à pro­fit par des ap­pli­ca­tions telles que la fi­bril­la­tion au­ri­cu­laire. La bande pas­sante plus large conserve plus de don­nées de fré­quence pour ré­duire la dis­tor­sion de la forme d’onde QRS, et per­met éga­le­ment plus de mou­ve­ments et des in­ter­fé­rences mus­cu­laires. Sur le des­sous de la montre (au con­tact du poi­gnet), nous trou­vons éga­le­ment un cap­teur PPG (pho­to­plé­thys­mo­gra­phie) ac­com­pa­gné de sa pho­to­diode et de ses deux Led vertes, pour la connais­sance du rythme car­diaque par me­sure op­tique ré­flé­chie, ain­si que deux ther­mis­tances. L’une d’elles me­sure la tem­pé­ra­ture de la peau, l’autre me­sure la tem­pé­ra­ture am­biante. Une Led rouge et une Led in­fra­rouge sont éga­le­ment pla­cées sur la face in­fé­rieure de la montre. Ces diodes per­met­tront, par exemple, de cor­ré­ler une me­sure co­hé­rente de SpO2 sur le poi­gnet, ce qui n’existe pas à ce jour. D’ex­cel­lentes va­leurs AC et DC de si­gnal sont né­ces­saires pour la me­sure SpO2. Pour ce faire,

un écar­te­ment de 1cm entre la Led rouge et la Led in­fra­rouge doit être pré­vu. La Led in­fra­rouge sert aus­si à dé­tec­ter la proxi­mi­té du poi­gnet hu­main de la montre, afin de sor­tir celle-ci d’un mode de som­meil. En­fin, un con­nec­teur USB type C est dis­po­sé sur le cô­té de la montre. Il sert à pro­gram­mer la mé­moire flash de 512 Mo em­bar­quée, à char­ger la bat­te­rie in­terne et à réa­li­ser l’in­ter­face avec l’ou­til VSM Wave Tool fonc­tion­nant sur PC. Ce lo­gi­ciel per­met d’ob­ser­ver les me­sures des dif­fé­rents cap­teurs par l’in­ter­mé­diaire d’une in­ter­face gra­phique dé­diée.

Une ul­tra-basse consom­ma­tion à tous les étages

La par­tie ma­té­rielle de la montre est ré­par­tie sur deux cartes em­pi­lées, alors que les si­gnaux qui tran­sitent de l’une vers l’autre le font via les connec­teurs 1 et 2. L’une des cartes est ap­pe­lée la carte mère, l’autre la carte cap­teur. La fi­gure 2 dé­crit les fonc­tion­na­li­tés prin­ci­pales de la carte mère. Elle in­tègre une bat­te­rie li­thium-ion po­ly­mère, un cir­cuit d’alimentation (ADP5350), un mi­cro­con­trô­leur à coeur Cor­tex-M3 (ADuCM3029), un ac­cé­lé­ro­mètre 3 axes (ADXL362), un émet­teur-ré­cep­teur Blue­tooth Low Ener­gy, des LED, un con­nec­teur USB type C et des connec­teurs pour la com­mu­ni­ca­tion avec la carte cap­teur. Une ul­tra-basse consom­ma­tion est le dé­no­mi­na­teur com­mun à tous les blocs de la carte mère. Le coeur Cor­tex-M3 de l’ADuCM3029 est le moins éner­gi­vore du mar­ché, que ce soit en mode ac­tif ou au re­pos. Il consomme moins que les Cor­texM0+, se­lon l’or­ga­nisme in­dé­pen­dant EEMBC qui lui a at­tri­bué un ULP Mark de 245,5. Il offre plu­sieurs modes basse consom­ma­tion: un mode ar­rêt (shut­down) sans RTC (56nA), avec un temps de ré­veil de plu­sieurs mil­li­se­condes, un mode hi­ber­na­tion (750 nA) et un mode hi­ber­na­tion avec RTC (830nA). Ce der­nier est ca­rac­té­ri­sé par un temps de ré­veil de 10μs de­puis la Sram, ou de 14 μs de­puis la flash (en cours d’amé­lio­ra­tion au­tour de 4μs; ce­ci se­ra dé­taillé dans une note d’ap­pli­ca­tion). En­fin, dans le mode flexi (300μA), tous les pé­ri­phé­riques sont ac­tifs, de même que les trans­ferts DMA. Pour pas­ser du mode flexi au mode ac­tif (38 μA/MHz), le temps de ré­veil se compte en na­no­se­condes. L’ADuCM3029 dis­pose d’un contrô­leur de cache de 4Ko, qui ré­duit la consom­ma­tion des ap­pli­ca­tions bé­né­fi­ciant de code uti­li­sant des boucles exé­cu­tées de­puis la flash. Sur la carte mère, outre le mi­cro­con­trô­leur qui in­ter­face l’ac­cé­lé­ro­mètre, se trouvent le con­nec­teur USB, pour la pro­gram­ma­tion de la mé­moire flash au tra­vers d’un adap­ta­teur USB-Uart, ain­si que l’émet­teur­ré­cep­teur Blue­tooth Low Ener­gy (BLE). Ce der­nier in­tègre un coeur Cor­tex-M0 qui lui per­met d’exé­cu­ter seul la pile BLE. L’ac­cé­lé­ro­mètre trois axes ADXL362 consomme seule­ment 1,8 μA en mode ac­tif, avec un rythme des don­nées en sor­tie de 100Hz, et 270nA en mode ré­veil par mou­ve­ment. L’émet­teur-ré­cep­teur BLE 4.2 de Dia­log est éga­le­ment op­ti­mi­sé pour of­frir une très basse consom­ma­tion. La bat­te­rie li­thium-ion po­ly­mère est char­gée à tra­vers l’ADP5350, qui est lui-même en­tiè­re­ment com­pa­tible avec la spé­ci­fi­ca­tion USB 3.0 pour la charge de bat­te­rie. La charge est pos­sible par l’in­ter­mé­diaire du Mi­ni USB VBUS, de­puis un char­geur mu­ral, un char­geur de voi­ture ou un hôte USB lui­même re­lié au bus USB. L’ADP5350 in­clut éga­le­ment une jauge de charge, un ré­gu­la­teur élé­va­teur pro­gram­mable pour le ré­troé­clai­rage par Led, ain­si que trois ré­gu­la­teurs li­néaires de 150 mA à très faible cou­rant de re­pos. Ces LDO ali­mentent les cap­teurs de la carte cap­teur. Grâce à toutes les tech­no­lo­gies à ul­tra­basse consom­ma­tion mises en oeuvre, la

bat­te­rie de la montre af­fiche une au­to­no­mie de 24 heures, lorsque tous les cap­teurs sont uti­li­sés. La fi­gure 3 dé­crit les fonc­tion­na­li­tés de la carte cap­teur. Celle-ci com­prend un cap­teur ca­pa­ci­tif (ADUX1050), un ac­cé­lé­ro­mètre 3 axes (ADXL362), un fron­tal ana­lo­gique pour l’ECG (AD8233), un fron­tal op­tique pour la me­sure PPG (ADPD107), des élec­trodes EDA, deux ther­mis­tances, un CAN SAR de ré­so­lu­tion 16 bits (AD7689) et le mi­cro­con­trô­leur ADuCM3029. Sur la carte cap­teur, l’ADuCM3029 réa­lise l’in­ter­fa­çage avec tous les cap­teurs. Son CAN 12 bits est em­ployé pour nu­mé­ri­ser le si­gnal ana­lo­gique en pro­ve­nance d’un des deux fron­taux ECG. Il exé­cute un code de com­pen­sa­tion de mou­ve­ment, afin de ga­ran­tir une me­sure PPG de qua­li­té même si l’uti­li­sa­teur de la montre court (le si­gnal de PPG se mé­lange au si­gnal d’ac­cé­lé­ra­tion lié au mou­ve­ment du bras). Pour ce faire, l’ADXL362 est syn­chro­ni­sé avec l’ADPD107 et ces me­sures sont prises en compte par l’al­go­rithme. Le temps d’exé­cu­tion de cet al­go­rithme est de 1,4 ms, lors­qu’on lui four­nit une hor­loge à 50Hz. Ce qui re­pré­sente 7% de sa consom­ma­tion en mode ac­tif, soit 69 μA (26MHzx38 μA/ MHzx7%) seule­ment pour le mi­cro­con­trô­leur ADuCM3029. Cette va­leur est théo- rique, car dif­fé­rents fac­teurs doivent être pris en compte: - la consom­ma­tion de l’ADPD107 n’est pas in­cluse. Elle se­ra, à coup sûr, plus éle­vée que celle de l’ADuCM3029 et dé­pen­dra de la per­sonne, de la fré­quence d’échan­tillon­nage et d’autres pa­ra­mètres - la consom­ma­tion de l’ADXL362 est igno­rée. Elle est faible et se si­tue aux alen­tours de 1,8 μA max. - la consom­ma­tion im­pu­table à l’ADP5350 n’est pas non plus in­cluse - les tran­sac­tions SPI/I²C ne sont pas prises en compte. - la consom­ma­tion en mode ac­tif de l’ADuCM3029 avec une hor­loge à 26MHz va­rie, entre 0,9 mA et 1,3 mA, en fonc­tion des pé­ri­phé­riques ac­tifs - il est sup­po­sé que les modes d’alimentation de l’ADuCM3029 sont cor­rec­te­ment gé­rés pour le mettre en som­meil pen­dant que l’al­go­rithme n’est pas en cours d’exé­cu­tion. Il est donc im­por­tant de consi­dé­rer la va­leur de 69 μA comme étant le cou­rant moyen de­man­dé pen­dant que l’al­go­rithme tourne sur l’ADuCM3029, et non pas comme le cou­rant to­tal consom­mé par le sys­tème. L’ADUX1050 est un contrô­leur ca­pa­ci­tif ser­vant à la me­sure de proxi­mi­té, pour dé­tec­ter la pré­sence d’un uti­li­sa­teur (ou, plus exac­te­ment, pour dé­tec­ter que la montre est pré­sente sur le poi­gnet d’un être hu­main). Il consomme 27μA, avec une mise à jour des don­nées toutes les de­mi­se­condes. Cette fonc­tion n’est pas, pour l’heure, ac­ti­vée. En ef­fet, c’est la Led in­fra­rouge qui est uti­li­sée pour la dé­tec­tion de proxi­mi­té. L’AD8233 est un fron­tal ECG à brin unique pour ap­pa­reils por­tables, dont la consom­ma­tion est ty­pi­que­ment de 50μA. Il supporte un mode de dé­tec­tion d’ab­sence ou de pré­sence des élec­trodes, et ce même à l’ar­rêt (un mode dans le­quel l’AD8233 consomme moins de 1μA). Par rap­port à l’AD8232, son pré­dé­ces­seur, il af­fiche des ni­veaux de bruit di­vi­sés par deux, alors que l’em­preinte de son boî­tier WLCSP est de 2 x 1,7 mm seule­ment. Par dé­faut, l’AD8233 est connec­té à l’AD7689, un CAN SAR de 16 bits pour une meilleure per­for­mance. Ce­pen­dant, en re­liant la sor­tie de l’AD8233 à une en­trée pho­to­diode de l’ADPD107, il est pos­sible de bé­né­fi­cier d’une me­sure ECG syn­chro­ni­sée à la me­sure PPG. Ce qui s’avère utile pour nombre d’ap­pli­ca­tions sur­veillant la san­té des pa­tients, no­tam­ment pour dé­ter­mi­ner le temps de tran­sit d’onde pul­sée (PWTT), qui peut en­suite être mis à pro­fit pour es­ti-

mer la pres­sion ar­té­rielle. Il suf­fit d’un simple chan­ge­ment de ca­va­liers ( jum­pers) pour mo­di­fier cette confi­gu­ra­tion de l’une à l’autre. La de­mande doit être for­mu­lée lors de la com­mande de la montre. Il est éga­le­ment in­té­res­sant de no­ter que chaque hu­main a une si­gna­ture ECG qui lui est unique. Ce­la per­met d’uti­li­ser la me­sure ECG à brin unique comme un moyen d’iden­ti­fi­ca­tion bio­mé­trique al­ter­na­tif aux em­preintes di­gi­tales. À l’heure ac­tuelle, une start-up ex­ploite ce prin­cipe pour lan­cer sur le mar­ché un bra­ce­let d’iden­ti­té per­son­nelle. L’ADPD107 est un nou­veau fron­tal à me­sure op­tique ré­flé­chie qui, par rap­port à l’ADPD103 an­té­rieur, offre une amé­lio­ra­tion de 10dB du rap­port si­gnal/bruit (SNR). Par ailleurs, la consom­ma­tion au re­pos a été ré­duite de 3,5 μA à 0,5 μA. L’ADPD107 est en­cap­su­lé dans un boî­tier WLCSP de 2,5 x1,6mm. Il est do­té d’une in­ter­face de don­nées SPI, qui ré­duit en­core un peu plus la consom­ma­tion. L’ADPD105 offre les mêmes bé­né­fices que l’ADPD107, mais avec une in­ter­face I²C, ce qui le rend ré­tro­com­pa­tible avec l’ADPD103. Le dé­ve­lop­pe­ment de l’ADPD107 a été in­fluen­cé par une ana­lyse de Gar­min réa­li­sée sur son bra­ce­let Vi­vos­mart HR. Il a en ef­fet été consta­té que les trans­ferts I²C (ba­sés sur l’ADPD103) im­pac­taient à hau­teur de 9% le bud­get consom­ma­tion. Gar­min et Po­lar ont sé­lec­tion­né l’ADPD105/107 pour leurs nou­veaux de­si­gns de montres spor­tives, ce qui va­lide la qua­li­té de la me­sure four­nie et la très basse consom­ma­tion de cette so­lu­tion. Avec une hor­loge à 100 Hz, et 10 im­pul­sions sur les deux in­ter­valles de temps A et B, sa consom­ma­tion est de 455 μA. Néan­moins avec les trois nou­veaux al­go­rithmes de cal­cul du rythme car­diaque ré­cem­ment dé­ve­lop­pés, il est en­vi­sa­geable de ré­duire cette consom­ma­tion de 52 %, par exemple en li­mi­tant le nombre d’échan­tillons et en cen­trant ceux­ci sur les pics du si­gnal PPG. L’ADPD107 est un fron­tal op­tique, qui tra­vaille avec des Led et pho­to­diode(s) ex­ternes. Pour ce qui est de la montre dé­crite dans cet ar­ticle, deux Led vertes sont uti­li­sées pour la prise du rythme car­diaque. Les Led sur le poi­gnet sont de cou­leur verte car l’in­fra­rouge peut pé­né­trer la peau trop pro­fon­dé­ment, et donc four­nir des don­nées liées aux muscles, et non pas au sang. La cou­leur jaune donne de meilleurs ré­sul­tats avec les per­sonnes de peau fon­cée, car la mé­la­nine ab­sorbe da­van­tage le si­gnal avec des Led vertes. Comme in­di­qué pré­cé­dem­ment, une Led rouge et une Led in­fra­rouge sont éga­le­ment dis­po­sées sous la montre. Avec des LED et pho­to­diode(s) ex­ternes au fron­tal, il en ré­sulte plu­sieurs avan­tages. Il est ain­si pos­sible d’op­ti­mi­ser le pla­ce­ment afin de maxi­mi­ser l’in­dex de mo­du­la­tion. Cette gran­deur, qui re­pré­sente le ra­tio AC/ DC du si­gnal, ex­prime la qua­li­té de la me­sure, à l’ins­tar du SNR pour les conver­tis­seurs. Avec des Led dont le cou­rant maxi­mal est de 100mA, une du­rée d’im­pul­sion de 3μs, 10 im­pul­sions et une fré­quence de 100 Hz, la consom­ma­tion des Led est de 300μA. Re­je­ter la lu­mière am­biante ef­fi­ca­ce­ment est es­sen­tiel pour ce type de fron­tal, car la lu­mière ex­terne four­nit un si­gnal in­fra­rouge im­por­tant sus­cep­tible de pé­né­trer la peau et de per­tur­ber la me­sure du rythme car­diaque, même si la montre est for­te­ment ser­rée au poi­gnet. C’est là un point fort de l’ADPD107, car il bloque la lu­mière am­biante avant conver­sion ana­lo­gique vers nu­mé­rique. Le CAN SAR 16 bits et 250kéch./s AD7689, qui est pré­sent sur la carte cap­teur, in­clut un multiplexeur à huit en­trées. Ce­la per­met de mul­ti­plexer les élec­trodes EDA, les ther­mis­tances et les sorties d’un AD8233 sur ses en­trées. Il est suf­fi­sam­ment ra­pide pour mul­ti­plexer tem­po­rel­le­ment ces dif­fé­rents si­gnaux. De plus, sa so­brié­té est exem­plaire: 50nA au re­pos et 1,2μA avec des conver­sions à 100 éch./s.

Un ou­til pour éva­luer les me­sures réa­li­sées

Com­ment éva­luer dé­sor­mais ces dif­fé­rentes me­sures ren­dues pos­sibles avec un même ob­jet ? Pour ce­la, il existe un ou­til sur PC bap­ti­sé VSM Wave Tool, de même qu’une ap­pli­ca­tion sous IoS et An­droid. La cap­ture ci-des­sus montre la me­sure PPG (ADPD graph), l’ac­cé­lé­ra­tion sur 3 axes (ADXL graph), le rythme car­diaque ac­tuel, ain­si que le rythme car­diaque enre- gis­tré et tra­cé de­puis le dé­but de la me­sure. Sur cette fi­gure, l’uti­li­sa­teur a un rythme car­diaque de 50 au re­pos, vu que les ac­cé­lé­ra­tions me­su­rées sont qua­si nulles. L’ou­til VSM Wave Tool donne éga­le­ment la pos­si­bi­li­té de vi­sua­li­ser une me­sure ECG et une me­sure EDA. Il est pos­sible d’en­re­gis­trer les don­nées, puis de dé­con­nec­ter le cable USB entre la montre et le PC et d’ef­fec­tuer une sor­tie de course à pied. Au retour, l’uti­li­sa­teur ar­rête le log et de­mande à consul­ter le fi­chier en rap­port. Ce der­nier re­prend en clair l’en­semble des échan­tillons me­su­rés et donc en­re­gis­trés. Ce­la per­met, par exemple, d’ef­fec­tuer des com­pa­rai­sons de rythmes car­diaques entre les ses­sions. L’uti­li­sa­teur peut aus­si ac­cé­der et mo­di­fier tous les re­gistres de l’ADPD107 avec l’ou­til sur PC. En­fin, ce lo­gi­ciel sert à re­pro­gram­mer un firm­ware afin de le mettre à ni­veau vers une ver­sion plus ré­cente. Il peut ain­si suivre les évo­lu­tions des fonc­tion­na­li­tés ac­ti­vées par lo­gi­ciel au fur et à me­sure du temps et des re­leases. Par exemple, l’al­go­rithme de pé­do­mètre sur le poi­gnet vient d’être in­clus dans la der­nière dis­tri­bu­tion 3.0.6. En termes de fonc­tion­na­li­tés et de concep­tion, les ap­pli­ca­tions sur ta­blette et smart­phone sont si­mi­laires à ce qu’offre le VSM Wave Tool. Ce­pen­dant, avec ces ap­pli­ca­tions mo­biles, il n’est pas pos­sible d’en­trer dans le dé­tail de la pro­gram­ma­tion de chaque re­gistre des cap­teurs. En ac­ti­vant le BLE sur le mo­bile, puis en scan­nant les dis­po­si­tifs Blue­tooth à proxi­mi­té, la montre VSM est dé­tec­tée pour que l’on s’y connecte. Ana­log De­vices four­nit éga­le­ment des dongles USB-BLE, afin de re­lier la montre en BLE au PC, ain­si que d’autres ac­ces­soires.

FRANCK PERRONNET (ANA­LOG DE­VICES) Ti­tu­laire d’un di­plôme d’in­gé­nieur de l’ESIEE, Franck Perronnet a re­joint Ana­log De­vices en mai 2011, en qua­li­té d’in­gé­nieur d’ap­pli­ca­tion pour les clients évo­luant dans le mi­lieu Mil/Aé­ro. Il gère dé­sor­mais les ré­gions d’Ile-de-France, du Nord et du Grand Ouest, où il ap­porte son sou­tien tech­nique et com­mer­cial aux clients des dis­tri­bu­teurs. Au­pa­ra­vant, après avoir oc­cu­pé la fonc­tion de concep­teur d’Asic et de FPGA dans la Si­li­con Val­ley, il a été in­gé­nieur d’ap­pli­ca­tion pour les FPGA d’Al­te­ra pen­dant dix ans.

La carte mère in­tègre une bat­te­rie li­thium-ion po­ly­mère, un cir­cuit d’alimentation (ADP5350), un mi­cro­con­trô­leur à coeur Cor­tex-M3 (ADuCM3029), un ac­cé­lé­ro­mètre 3 axes (ADXL362), un émet­teur-ré­cep­teur Blue­tooth Low Ener­gy, des LED, un con­nec­teur USB type C et des connec­teurs pour la com­mu­ni­ca­tion avec la carte cap­teur.

≥ Cette cap­ture d’écran montre la me­sure PPG ( ADPD graph), l’ac­cé­lé­ra­tion sur 3 axes ( ADXL graph), le rythme car­diaque ac­tuel, ain­si que le rythme car­diaque en­re­gis­tré et tra­cé de­puis le dé­but de la me­sure.

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