开发适用于智能家居场景的多模态健康传感器
合作区域: 国内
拟投入总金额: 300.0万元
所属地域: 江北区
技术领域: 传感器网络与多源信息融合
技术交易金额: 万元
截止日期: 2026-12-24
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信息描述
研发背景:

随着智能家居产业的蓬勃发展及居民健康意识的不断提升,“健康+智能”的融合场景成为行业新趋势,智能家居设备逐渐向健康监测功能延伸。宁波瑞力电器有限公司深耕电器研发、生产领域,主营智能家居控制设备、智能安防产品等,为契合市场需求,计划布局健康传感领域,打造具备健康监测功能的智能终端产品。

当前市面上的健康传感器多为单一模态(如仅监测心率、仅检测环境温湿度),难以满足智能家居场景下多维度健康监测的需求;同时存在传感精度低、数据稳定性差、与智能家居系统兼容性不足、功耗过高不适合家庭长期使用等问题。多模态健康传感器可集成多种传感功能(如生理参数监测、环境健康参数检测等),实现对人体健康与居住环境健康的综合监测,是适配智能家居健康场景的核心核心部件。

开发适用于智能家居场景的多模态健康传感器,能够填补企业在健康智能产品领域的空白,提升产品附加值,增强市场竞争力。基于此,企业亟需开展相关技术研发工作,突破现有技术瓶颈,实现多模态健康传感技术的产业化应用。

主要内容:

(1)多模态传感集成难题:需实现生理参数传感(如心率、血氧、体脂)与环境健康参数传感(如甲醛、PM2.5、温湿度)的高效集成,解决不同传感模块之间的信号干扰问题,确保各模态传感数据的精准性;同时优化传感器结构设计,实现小型化、轻量化,适配智能家居设备的安装需求。

(2)低功耗与长续航难题:智能家居场景下的传感器多为无线供电或电池供电,需研发低功耗的传感元件与信号处理电路,优化数据采集与传输策略,降低传感器整体功耗,实现长续航运行(电池供电模式下续航≥6个月)。

(3)信号处理与数据融合难题:多模态传感器采集的数据类型复杂,需研发高效的信号降噪算法与数据融合算法,剔除干扰数据,提取有效健康信息;同时开发适配健康监测的人工智能分析模型,实现对健康数据的实时解读与异常预警。

(4)智能家居系统适配难题:需解决多模态健康传感器与主流智能家居系统(如华为鸿蒙、小米米家、苹果HomeKit)的通信协议兼容问题,实现传感器数据与智能家居设备的互联互通、协同控制,提升用户体验。

(5)产业化量产难题:需攻克传感器批量生产过程中的元件一致性控制、封装工艺优化、性能测试标准化等技术难题,确保量产产品的性能稳定性与质量合格率;同时控制生产成本,满足智能家居产品的市场化定价需求。

前期研究开发基础:

(1)技术储备:企业已组建由电子工程、传感技术、智能控制等领域专业人才组成的研发团队,具备智能家居设备的研发与生产核心技术;通过前期调研和实验,已掌握单一模态健康传感元件的选型与测试方法,完成了多模态传感器的初步功能框架设计,积累了相关的传感信号处理基础数据。

(2)设备基础:已购置传感信号采集仪、元件性能测试设备、低功耗电路测试仪器及基础的仿真分析软件,能够满足前期核心技术验证、原型制作及实验测试需求;企业拥有完善的智能家居设备生产流水线,具备传感器产业化转化的生产设备基础。

(3)市场与资源积累:已完成智能家居健康传感器市场的全面调研,明确了市场需求与技术升级方向;与多家智能家居品牌企业建立了长期合作关系,可提供系统适配需求反馈及产品应用场景;同时与高校相关院系开展了初步技术交流,具备产学研合作的良好基础。

现有的生产和研发的设备:
攻关目标:

(1)技术目标:开发出适用于智能家居场景的多模态健康传感器,集成至少6种模态传感功能(含3种以上生理参数传感、3种以上环境健康参数传感);生理参数监测精度:心率误差≤2次/分钟,血氧饱和度误差≤1%;环境参数监测精度符合国家相关标准;传感器功耗≤5mW,无线传输距离≥30m,支持主流智能家居通信协议。

(2)生产目标:攻克产业化量产技术难题,完成现有生产线的适配改造,形成标准化的批量生产工艺;实现多模态健康传感器的生产合格率≥98.5%,生产效率提升30%以上,单位产品生产成本控制在80元以内。

(3)成果目标:获得相关核心技术发明专利4 - 6项(含发明专利至少3项)、软件著作权2 - 3项;形成完整的技术研发报告、生产工艺文件、产品检测标准及使用手册;将多模态健康传感器成功应用于企业3款以上智能家居核心产品,实现产品在家庭健康监测场景的批量推广。

成果形式:

(1)技术文档:包括适用于智能家居场景的多模态健康传感器研发报告、核心算法设计文档、电路设计图纸、生产工艺操作规程、产品性能检测标准及方法、软件操作手册、专利与软件著作权申请文件等。

(2)实物成果:多模态健康传感器原型样品、中试生产的成品;适配产业化生产的测试工装、封装模具及生产线改造方案。

(3)知识产权:围绕多模态健康传感器获得的发明专利、实用新型专利、软件著作权等知识产权证书。

(4)应用成果:多模态健康传感器的性能测试报告(含传感精度、功耗、续航、通信稳定性等数据);与主流智能家居系统的适配验证报告;典型产品应用案例报告及产业化生产可行性分析报告。