光学 DVS,也就是光学动态电压调节,主要针对智能手环、手表里面心率、血氧检测的发光 LED 做逐脉冲调压,确实是提升可穿戴设备续航的有效方案,但它不是万能的关键技术,只能在光学生命体征检测这条链路里面省电;传统可穿戴设备为了保证强光、低温这类最差工况下检测不出错,会一直给 LED 固定一个偏高电压,哪怕光线条件很好,也持续预留很大的电压裕量,白白消耗电量,光学 DVS 可以实时根据反射光反馈动态下调 LED 的供电电压,刚好匹配当下需要的发光强度,砍掉多余功耗,在绿光心率回路大约可以多出 5% 的续航,红外、红光血氧检测最高可以提升接近 10%,而且不用改动外壳、不用更换大容量电池,非常适合存量硬件改版。想要把光学 DVS 加到产品里面,需要在光路后端增加光反馈采样,搭配支持动态调压的 PMIC,固件同步加入闭环控制逻辑,采样反馈之后实时调整每一次 LED 脉冲的驱动电压;这套方案落地之后,静态、光照良好的时候省电效果最明显,如果设备本身光学占比很低,大部分耗电来自蓝牙、屏幕、算力,光学 DVS 带来的续航提升就会变得很有限,想要大幅度拉长整机续航,一般还需要搭配低功耗屏幕、事件视觉传感器、低功耗无线等其他方案一起使用。
一、光学 DVS 和事件型 DVS(动态视觉传感器)区分
| 名称 | 全称 | 核心对象 | 省电逻辑 | 可穿戴典型用途 |
|---|---|---|---|---|
| 光学 DVS | 光学动态电压调节 Optical DVS | PPG 检测 LED | 按光反馈逐脉冲调低 LED 供电电压,消除固定过压裕量 | 手环、手表心率、血氧监测光路省电 |
| 事件 DVS | 动态视觉传感器 Dynamic Vision Sensor | 图像传感器 | 只在亮度变化时输出事件,不持续输出整帧画面 | AR 眼镜眼动追踪、手势识别 |
二、光学 DVS 的省电原理清单
- 闭环反馈:利用 PPG 接收管拿到反射光强,作为输入信号给到电源管理芯片
- 逐脉冲调节:每一次 LED 闪光都独立匹配电压,而不是全程锁定最坏工况电压
- 减少静态裕量:不再长期维持高压驱动,降低 LED 的导通功耗、发热
- 不牺牲检测性能:光照变差时自动抬升电压,保证信噪比达标,不会影响心率血氧采样
- 无外形改动:不需要放大电池、不用重新设计光学腔,适合硬件迭代升级
三、不同光路续航提升参考
- 绿光 LED(心率):LED 如果占整机功耗约 20%,开启光学 DVS,续航提升大约 5%
- 红光 + 红外 LED(血氧):同等功耗占比条件下,续航提升最高接近 10%
- 持续常开 PPG:省电收益会持续累积;只定时采样的设备,收益会被进一步压缩
- 如果设备屏幕、蓝牙、本地 AI 是耗电大头,光学 DVS 的边际收益明显变小
四、落地硬件与固件实施步骤
- 在原有 PPG 光学模组保留接收光电二极管,引出反馈采样通路
- 选用支持动态调压、高速脉冲控制的 PMIC,替换固定恒压驱动方案
- 调试闭环算法,设置上下限保护,防止电压过低造成信号失效或者过高烧毁器件
- 在高低温、强光、暗光环境下标定参数,避免调压逻辑在极端环境误动作
- 整机功耗对比测试,确认开启和关闭光学 DVS 的功耗差异,同时验证体征算法准确率不变
五、光学 DVS 的短板与边界
- 收益局限:只作用于光学检测 LED,对屏幕、无线通信、MCU、视觉传感器无效
- 需要标定:不同批次 LED、光学腔、外壳透光率不一样,每款机型都要重新标定
- 存在开销:反馈采样、闭环计算本身会带来少量额外功耗,设计不好反而得不偿失
- 无法解决高负载场景:如果长时间开启连续血氧、高频 PPG,省电比例不会继续放大
- 和事件相机 DVS 容易混淆:很多开发者会把它当成视觉传感器,二者属于完全不同技术
六、搭配方案,进一步拉长续航
- 和低占空比 PPG 采样策略配合,在不监测的时候关闭光路
- 如果是 AR、智能眼镜,搭配事件型 DVS,视觉通路大幅降功耗
- 搭配自适应屏幕刷新率、蓝牙广播间隔动态调整、算力按需唤醒
【相关 FAQ】
问题 1:光学 DVS 作为延长可穿戴设备电池续航的技术,它是怎么省下电量的?
回答 1:光学 DVS 也就是光学动态电压调节,依靠反射光的反馈信号逐脉冲调整 PPG LED 的供电电压,不再一直维持适配最差工况的高压,砍掉多余电压裕量,以此降低可穿戴设备里面光学检测部分的耗电,实现续航提升。
问题 2:光学 DVS 这项延长可穿戴设备电池续航的技术,最高能够带来多大续航提升?
回答 2:光学 DVS 这项延长可穿戴设备电池续航的技术,在红外、红光血氧光路条件下,最高大约可以带来接近 10% 的续航提升;绿光心率光路一般在 5% 左右,如果光学本身占整机功耗很低,提升效果会更小。
问题 3:光学 DVS 和常说的动态视觉传感器 DVS,在延长可穿戴设备电池续航这件事上有什么区别?
回答 3:用于延长可穿戴设备电池续航的光学 DVS,是针对心率血氧 LED 的动态调压电源方案;动态视觉传感器 DVS 属于事件相机,靠只输出亮度变化事件降低视觉通路功耗,二者原理、适用场景完全不一样。
【参考资料】
[2026-11-12](光学 DVS:延长可穿戴设备电池续航时间的关键技术?)电子工程世界
[2026-07-24](光学 DVS:延长可穿戴设备电池续航时间的关键技术?)ADI 亚德诺中文官网
[2026-07-16](Is Optical DVS the Answer to Longer Battery Life in Wearables?)Analog Devices
[2025-12-06](索尼基于时识科技 Speck2f 芯片实现功耗<5mW 全集成的可穿戴眼动追踪)电子工程专辑
[2025-09-02](Neuromorphic Sensing with Dynamic Vision Sensors)Patsnap Eureka
【免责声明】
本文中光学 DVS 提升可穿戴设备续航的数据、原理整理自亚德诺官方文章与电子工程世界报道;5%、10% 的续航提升为典型参考值,实际效果取决于设备光学功耗占比、光路结构、固件闭环算法以及使用环境;光学 DVS 不能独立解决屏幕、蓝牙、算力等高功耗模块的耗电;产品量产导入前,需要在高低温、强光暗光、不同皮肤肤色样本下完成体征算法与功耗联合验证;文中不区分两种 DVS 的部分行业讨论仅作科普参考,不代表厂商设计方案。
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希望本篇文章《光学 DVS 是否为延长可穿戴设备电池续航的关键技术,原理、收益与落地局限解析》能对你有所帮助!
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本文概览:光学 DVS,也就是光学动态电压调节,主要针对智能手环、手表里面心率、血氧检测的发光 LED 做逐脉冲调压,确实是提升可穿戴设备续航的有效方案,但它不是万能的关键技术,只能在光学生命体征检测这条链路里面省电;传统可穿戴设备为了保证强光、低温这类最差工况下检测不出错,会一直给 LED 固定一个偏高电压,哪怕光线条件很好,也持续预留很大的电压裕量,白白消耗电量,光学 DVS 可以实时根据反射光反馈动态下调 LED 的供电电压,刚好匹配当下需要的发光强度,砍掉多余功耗,在绿光心率回路大约可以多出 5% 的续航,红外、红光血氧检测最高可以提升接近 10%,而且不用改动外壳、不用更换大容量电池,非常适合存量硬件改版。想要把光学 DVS 加到产品里面,需要在光路后端增加光反馈采样,搭配支持动态调压的 PMIC,固件同步加入闭环控制逻辑,采样反馈之后实时调整每一次 LED 脉冲的驱动电压;这套方案落地之后,静态、光照良好的时候省电效果最明显,如果设备本身光学占比很低,大部分耗电来自蓝牙、屏幕、算力,光学 DVS 带来的续航提升就会变得很有限,想要大幅度拉长整机续航,一般还需要搭配低功耗屏幕、事件视觉传感器、低功耗无线等其他方案一起使用。