發布日期：2022-10-07 點擊率：74
有人說，在科技博客這個圈子里，可穿戴設備是個讓人聽了想睡覺的詞。嘰嘰喳喳吵了至少一年了，2014年或將成為可穿戴設備的突破年，在今年的CES上也有眾多的可穿戴設備展出。雖然業界大佬不爭相涌入這一市場就如同與行業脫節一樣，但問題是沒有哪款設備能夠說服多數人把它“戴”在身上。除了“體驗”這種虛無飄渺的說辭之外，技術上或許還要從長計議。
難關：尚需攻克
實現盡可能低的系統功耗是可穿戴設備主要技術挑戰，同時也需要使用創新的算法和傳感器。
目前可穿戴設備基本上通過各種傳感器進行相關指標的測量，以MCU或AP作為主控，外加傳統藍牙、低功耗藍牙或NFC等技術進行無線通信。雖然這些技術分別相對成熟，但組合在一起適應可穿戴設備的需求還遠不像“搭積木”那么簡單。
從技術層面上看主要面臨兩大難點：一是可穿戴設備是用電池供電的，需要較長的待機和使用時間，實現盡可能低的系統功耗是主要技術挑戰。二是要實現體征數據的測量比如心跳等，需要使用創新的算法和傳感器，這對開發人員而言是全新的領域。
功耗、電池壽命以及傳感器都是阻礙可穿戴設備市場發展的因素，在將來這些領域會持續成為創新焦點。小巧以及便于攜帶是可穿戴設備的重要特性，來自功耗的挑戰令人關注。
而讓可穿戴設備“借力打力”更是兩全其美的選擇。據分析，可充分利用現有的智能手機和平板電腦的強大處理能力來處理可穿戴設備收集到的數據，例如生命體征、運動指標或睡眠質量等，這樣既能減少對于可穿戴設備處理能力的要求，同時降低了功耗，進而可穿戴設備的成本也會降低，消費者能以較低的價格購買。
無線技術：互為長短
現有的無線技術各有其優缺點，業界目前仍然缺乏結合無線技術優點同時克服其缺點的無線通信標準。
隨著可穿戴設備日趨流行，利用無線技術實現互聯將成為其潛力的關鍵所在。在各有所長的無線連接技術中，究竟誰能勝出?
相關專業人員表示，低功耗藍牙被視為在可穿戴產品中最理想的低功耗、點對點無線連接解決方案，可應用于與智能手機連接的健身追蹤器、智能手表中。由于低功耗的需求，到目前為止還是藍牙比較適合可穿戴設備。另外人員也表示，目前藍牙和Wi-Fi都有應用，由于連接的便捷性和低功耗，所以更看好藍牙特別是低功耗藍牙(BLE)技術在未來的應用。
傳感器：風頭猶勁
未來移動醫療會逐步集成到可穿戴設備中，越來越多的生物以及光傳感器會加入到可穿戴設備中，實現健康指標的測試。
在可穿戴設備層面，傳感器絕對是“大頭”。目前市面上比較多的傳感器包括加速度傳感器、陀螺儀、磁力計、氣壓計以及溫濕度計，利用這些傳感器可以完成各種運動識別以及手勢識別，幫助消費者實現健康應用。他進一步指出，未來移動醫療會逐步集成到可穿戴設備中，越來越多的生物以及光傳感器會加入到可穿戴設備中，實現例如血壓、血氧、心率等健康指標的測試。
而隨著可穿戴醫療設備的發展，那些能夠實現醫療指標(如溫度、血糖等)監測及健康監控的傳感器將具備廣闊發展空間。，目前對于MEM類動作和位置傳感器的需求占據著主導地位，環境傳感器和生物傳感器在這一市場關鍵增長領域具有很大的發展潛力。
無線連接技術推動新應用開發
從應用來看，智能手表和緊湊型無線傳感器采用藍牙v4.0(最近升級為藍牙v4.1)提供無線連接，是目前在可穿戴設備技術中極具代表性的。同時，它們能夠利用ANT+ULP無線技術(這是藍牙低功耗技術的競爭技術，用于無線傳感器)。無論是藍牙或ANT技術，可穿戴設備和移動設備之間的連接性將會推動大量新應用的開發。原生支持藍牙v4.0，并且在iOS、Windows 8或Android操作系統下運行的藍牙智能Ready設備現已廣泛使用，這些設備能與智能手表無縫配對，讓用戶閱讀文本、查看來電者，甚至可使用智能手機上的應用程序。
要考慮數據安全性
可穿戴設備的數據需要在云端進行分析，開發者需要跟云端服務器提供商結合起來。目前越來越多的云端服務器提供商以及互聯網商也加入到可穿戴設備的開發中來，通過提供硬件來獲取客戶的基本數據，進行后端數據庫的建立，這些數據的安全性是互聯網公司需要考慮的問題。
意法半導體可以提供針對可穿戴設備需要的微控制器、傳感器、低功耗藍牙、電源管理芯片等模塊。通過跟業界主流廠家合作，成功將前沿技術與低功耗MCU相融合，并協助其完成整個生態系統的建立。ST可提供最適合可穿戴設備的低功耗MCU，比如STM32L系列，低功耗模式下開啟RTC，RAM數據保持最低僅需要800nA電流。
完整系統級方案助力設計
針對可穿戴式設備設計的兩大挑戰，TI的產品和方案具有以下兩方面的優勢，可幫助客戶輕松實現可穿戴設備的設計：第一是完整和高集成度低功耗硬件平臺。一是TI的MSP430單片機是業界功耗最低、系列化最全的超低功耗單片機系列。我們提供超過400個MSP430型號，超過25種的封裝模式(最小實現2mm×2mm尺寸)，最大支持512KB Flash/64KB RAM，可覆蓋大部分可穿戴式設備MCU需要。二是CC2541低功耗藍牙方案和全面NFC產品線，實現低功耗無線連接。三是高集成度模擬前端。第二是完整系統級方案。目前TI開發的可穿戴式設備以及Health Hub方面的演示產品可以實現測量心率、血氧等功能，適用于保健、運動相關的領域。
NFC將起到關鍵作用
功耗、電池壽命、用于連接的超低功耗半導體以及傳感器都是阻礙可穿戴設備市場發展的因素。這些領域將成為創新的焦點。
由于其高級處理能力、低功耗和易用性，ARM內核的微控制器似乎是可穿戴革命的核心，而且是可以使用的唯一核心。對于無線連接我們可見多個選擇，包括BTLE、Zigbee或其它網狀網絡協議以及NFC。從低功耗通信和安全性方面看，我們認為NFC將在可穿戴設備中起到關鍵作用。一般而言，連接性與應用相關。但對于可穿戴設備實現安全互動而言，我們預見NFC和安全元件具有極大的潛力。目前，對于MEM類動作和位置傳感器的需求占據著主導地位。
致力于一站式方案
針對可穿戴設備，其業內人員提供了多種解決方案。以智能手表(手環)為例，可以提供業界頂級低功耗的MCU和藍牙低功耗(BLE)方案，配以在智能手機上已廣泛使用的MEMS傳感器，以紅外、可見光傳感器等。目前在業界已推出的品牌手表/手環中取得了非常好的應用。
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