模拟前端
ECG信号调节路径（图1）首先包括模拟级，用于检测、放大和清理模拟波形。ECG信号的幅度从几百微伏到大约5毫伏不等。该信号包括来自交流线路的低频（50／60赫兹）噪声、人体肌肉的高频噪声和装置附近不同设备的射频噪声。在可穿戴设备中，由于运动伪影，ECG信号基线中将出现不良波动。
因此，高度复杂的模拟前端（AFE）通常可用于ECG信号清理和数字化。AFE包括可消除射频噪声的EMI滤波器、具有典型0．5Hz拐点频率以消除基线波动的高通滤波器、具备典型150Hz拐点频率以滤除带外信号的低通滤波器、用于滤除50／60Hz噪声的陷波滤波器、用于放大信号的低噪声可编程仪表放大器，以及将信号数字化的模数转换器（用于采样数据的后处理）。
图1：典型的由IoMT连接的心脏监测传感器节点及相关信号路径。
AFE的一个关键要求是在整个信号路径中保持患者的ECG波形特征。这是通过最小化由噪声和误差（例如增益误差、偏移误差等）造成的影响来实现的。
高性能微控制器
路径中的下一个环节为微控制器（MCU），用于对数字化ECG数据进行后处理和／或整理。根据可穿戴监测设备的类型，可穿戴传感器中采集的原始ECG数据将被实时动态分析以检测最常见的心律不齐，然后保存在系统的非易失性存储器中，或被存储在存储器中以便未来设备使用寿命结束后进行离线分析。
前一种方法通常在新一代一次性可穿戴式ECG设备中采用，它需要拥有DSP引擎和更高代码／数据存储内存的高性能MCU，以便在运行中准确地检测出几种常见的心律不齐症状，此外还需要存储大量原始数据以供后期处理。其它要求包括更小占板面积的电子器件、精密的AFE和更低的功耗。
MCU额外的内存和更高的性能带来了电源性能及芯片尺寸方面的挑战。为应对这些挑战，需要利用先进的小尺寸低功耗工艺制程节点，并通过电源管理等功能在系统级别实现有效的电源管理方案。
系统MCU须在每个工作频率上实现较低的功耗（低于50μA／MHz），并具有可扩展频率的多种工作模式，从而允许在系统级进行灵活的电源管理。常见的方法是使用基于系统的某些自定义专有使用模型配置文件来循环“打开”和“关闭”MCU。
由于射频和MCU在总系统功耗中占主要比重，因此其使用率需要尽可能低。为限制电源循环开关过程中的功耗，MCU须在待机模式下提供亚微安级别的电流消耗，并实现快速从待机模式到正常工作模式的切换（不超过几微秒），以最大程度减少开关过程中的功率损耗。
新的AFE需要以较低功耗（通常低于100？W）连续运行，并且除模拟信号路径外，还具有专用的低功耗数字信号处理电路（例如，R－to－R峰值周期测量），来进一步降低MCU的信号处理量。通常，增强型诊断、生命体征参数监控和其它信号测量（例如Bio－Z）等功能会增加AFE的复杂性。
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