連續血糖監測 CGM：面向下一代糖尿病管理的緊湊低功耗解決方案

CGM 系統內部：從電化學傳感到無線資料 

典型 CGM 系統透過電化學傳感機制檢測葡萄糖濃度。模擬前端（AFE）負責處理與調整微小的感測器訊號，而 BLE SoC 則將血糖資料傳輸至智慧型手機或專用接收器。磁性開關可支援裝置啟動或校準功能；電池系統則必須在整個裝置生命週期中提供可靠的低功耗運作。 

Avnet 的 CGM 解決方案即是圍繞這類系統層級需求而設計。核心組件包括 NXP 的 AFE NHS2634、NXP 的BLE MCU MCXW236，以及來自 ST NHM1000 的磁性開關。此方案可即時追蹤血糖，並支持低功耗、小尺寸、可靠通信、成本效益、精准傳感與安全性的 CGM 解決方案。 
 

關鍵解決方案優勢 

1. 透過優化 AFE 實現高精度訊號擷取 

AFE 是 CGM 系統的核心，必須以高精度擷取極微小的電化學感測器電流。

NHS2634 是一款緊湊型模擬前端（AFE）晶片，專為電化學感測器設計，集成 NFC 功能，支援靈活的電池配置，並可支援多達 4 個工作電極（Working Electrode, WE），因此非常適合多通道可穿戴傳感應用設計。

憑藉可配置的多電極支援能力，該平臺還能夠擴展更多電化學檢測功能。根據感測器設計的不同，還可實現額外的電化學傳感應用，例如酮體（Ketone）檢測等功能。
 

2. 適用於可穿戴式 CGM 設備的緊湊設計 

可穿戴式 CGM 裝置必須緊湊、輕量，並且適合日常舒適配戴。CGM 裝置通常體積小、重量輕，並以舒適配戴為設計目標，同時具備防潑水或防水特性。 

NHS2634 採用尺寸為 1.92 mm × 1.79 mm 的 WLCSP25 封裝，非常適合 PCB 空間高度受限的緊湊可穿戴式設計。此外，Avnet CGM 硬體採用緊湊的圓形設計（直徑僅為21mm），旨在貼近實際產品形態。 
 

3. 彈性電池架構與超低功耗運作 

Avnet CGM 解決方案可在同一硬體平臺上支援彈性電池選項。

MCXW236BIUKAR 支持 3V 運作，而 MCXW236AIUKAR 支持 1.5V 運作，因此無需重新設計硬體，同一硬體設計即可相容 3V 或 1.5V 電池。低成本 3V 電池有助於降低 BOM 成本，而 1.5V 電池則可提供更小的形態尺寸與更佳能效。 

系統已針對極低功耗進行優化，搭配 25 mAh電池Avnet CGM 裝置可連續運作超過最多可達 21 天，保質期貨架時間最高可達24個月。
 

4. 用於啟動、程式設計、配對與資料讀取的 NFC 連接

CGM 裝置需要安全且便利的方式，支援啟動、配對與設備交互。NFC 可實現裝置啟動、非接觸式程式設計、帶外 BLE 配對與感測器資料讀取。 

NHS2634UK 集成 NFC NTAG 功能，可減少 2 至 3 個外部組件的需求。這有助於降低 BOM 成本與 PCB 尺寸，同時簡化系統設計。 
 

5. 磁性啟動支援可靠的設備交互 

本方案採用 ST 磁性開關NMH1000進行啟動；NMH1000 具備低於 3% 的量測誤差、5 ms 反應時間，並相容高溫滅菌流程。NMH1000 可在低至 1.2 V 的供應電壓下運作，並以超低功耗（75 nA typ. @ 1 Hz 取樣率）確保更長的貨架時間。 

(資料來源：NMH1000T1 Ultra-Low Power Magnetic Switch Overview | NXP Semiconductors)

對於需要可靠啟動與滅菌相容性的 CGM 生產與使用場景，此磁性開關功能可支援更穩健的裝置設計。 

6. 降低 BOM 並簡化設計 

高集成度 CGM 設計可減少外部組件數量、簡化 PCB 設計，並提升製造可靠性。Avnet CGM 解決方案採用高集成度架構，可將外部元件數量降至最低，進而實現更簡潔的設計、更低的 BOM 成本，以及更佳的製造可靠性。 

NHS2634UK 集成 NFC NTAG 功能也有助於省去 2 至 3 個外部組件，進一步支援緊湊且具成本效益的 CGM 設計。 
 

應用 

CGM 解決方案框圖
 

結論 

隨著 CGM 採用加速，裝置開發者需要能兼顧精度、尺寸、功耗、連接能力與系統成本的解決方案。Avnet 的 CGM 解決方案透過集成式架構滿足這些需求，結合高精度 AFE、超低功耗 BLE 連線、NFC 功能、磁性啟動、彈性電池支援與緊湊板卡設計。 

透過協助工程師簡化設計、降低元件數量並優化功耗，Avnet 可支援下一代 CGM 裝置的開發，協助實現即時血糖追蹤與更便捷的糖尿病管理。