近期可穿戴技術(shù)設(shè)計(jì)趨勢(shì)分析
2016年以來(lái),各式可穿戴設(shè)備不斷推陳出新,包括智能手表、活動(dòng)追蹤器、智能服裝、現(xiàn)場(chǎng)急救員使用的醫(yī)療輔助器具和救生裝置等。我們相信,短期內(nèi)這一急速發(fā)展的領(lǐng)域還將推出更多創(chuàng)新產(chǎn)品,也必將萌生出更多新的發(fā)展機(jī)遇,同時(shí)總體設(shè)計(jì)趨勢(shì)已然成型。為了進(jìn)一步解讀這些趨勢(shì)特點(diǎn),本文將向讀者介紹近期設(shè)計(jì)師們用于開發(fā)可穿戴科技設(shè)備的一些特色開發(fā)平臺(tái)。
利用生態(tài)系統(tǒng)為了給硬件和應(yīng)用等開發(fā)人員打造一個(gè)創(chuàng)新型環(huán)境,不僅是開發(fā)平臺(tái),其他能夠推動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新和差異化開發(fā)的生態(tài)系統(tǒng)也變得日益重要。由e絡(luò)盟和恩智浦合作設(shè)計(jì)與制造并經(jīng)恩智浦不斷優(yōu)化的WaRP7開發(fā)平臺(tái)正可滿足這一需求。
WaRP7提供可穿戴設(shè)計(jì)師所需的一切所需特性:緊湊型外觀設(shè)計(jì)、板載傳感器,以及NFC、藍(lán)牙®、 Bluetooth Smart 和Wi-Fi等多種連接功能、低功耗及開源特性。WaRP7基于恩智浦高能效i.MX 7Solo應(yīng)用處理器,其獨(dú)特的異構(gòu)多核架構(gòu)支持對(duì)大多數(shù)可穿戴設(shè)計(jì)至關(guān)重要的低功耗模式,同時(shí)還具備驅(qū)動(dòng)高級(jí)操作系統(tǒng)和豐富用戶界面的強(qiáng)大處理性能。
i.MX 7Solo處理器還具備先進(jìn)的安全特性,可提供支持硬件級(jí)安全功能,實(shí)現(xiàn)安全電子商務(wù)、數(shù)字版權(quán)管理(DRM)、信息加密、安全啟動(dòng)及安全軟件下載。WaRP7的卓越靈活性能夠提供傳統(tǒng)開發(fā)工具的全部?jī)?yōu)勢(shì),其開源設(shè)計(jì)解決了許可證限制問(wèn)題。
e絡(luò)盟WaRP7 開發(fā)平臺(tái)
融合技術(shù)與設(shè)計(jì)可穿戴技術(shù)設(shè)備的設(shè)計(jì)是否應(yīng)追求美觀?市場(chǎng)調(diào)研已明確這一點(diǎn):多數(shù)人在購(gòu)買可穿戴設(shè)備前都會(huì)考慮其設(shè)計(jì)。隨著今年時(shí)尚可穿戴技術(shù)的突破性發(fā)展,那些外形笨重的可穿戴設(shè)備必將逐漸被淘汰。
MikroElektronica 的Hexiwear開發(fā)平臺(tái)即是完美融合了技術(shù)與設(shè)計(jì)的范例之一。該無(wú)線開發(fā)平臺(tái)由MikroElektronica與恩智浦®合作開發(fā),設(shè)計(jì)時(shí)尚、功耗低且配備大量傳感器。其硬件涵蓋基于ARM Cortex-M4內(nèi)核的低功耗、高性能KineTIs K6x微控制器、支持低功耗藍(lán)牙的KineTIs KW40Z多模射頻集成芯片、6軸加速計(jì)和磁力計(jì)、3軸陀螺儀、絕對(duì)數(shù)字壓力傳感器及一款恩智浦單體電池充電器IC。Hexiwear采用開源設(shè)計(jì)且由自有Android和iOS應(yīng)用程序提供支持,因此,客戶可以直接將設(shè)備連接至云端,無(wú)需開發(fā)任何其他軟件。
MikroElektronicaHexiwear開發(fā)套件
集成更多元件新一代可穿戴設(shè)備不再僅限于腕帶式智能手表,智能服裝的發(fā)展已成為一大潮流。傳感器微型化及元件集成化的發(fā)展正逐步推動(dòng)可穿戴內(nèi)衣、鞋、襯衫,甚至具備復(fù)雜傳感功能的醫(yī)療器械的開發(fā)。
Maxim Integrated的MAXREFDES73#皮電反應(yīng)(GSR)參考設(shè)計(jì)例證了可穿戴設(shè)備將集成更多功能這一趨勢(shì)。該腕帶式GSR測(cè)量設(shè)備可測(cè)量皮膚阻抗及體溫。它集成了數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)信號(hào)鏈元件、低功耗微控制器、藍(lán)牙和安卓外部應(yīng)用以及固件元件。其高精度16位集成模擬前端(AFE)及低功耗特性可為開發(fā)人員提供高度集成的參考設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)快速開發(fā)。
Maxim Integrated Maxrefdes73#:可穿戴皮電反應(yīng)(GSR)系統(tǒng)
更低功耗、更大電源可穿戴健身設(shè)備的電池能夠維持兩三天運(yùn)行,而智能手表則較短。為了更加深度融合到用戶‘始終在線’的生活方式中,可穿戴設(shè)備不僅需要實(shí)現(xiàn)更低功耗,也需要更強(qiáng)勁電源。未來(lái)一段時(shí)間,我們將不斷迎來(lái)更多超低功耗處理器和傳感器、低功耗無(wú)線連接(藍(lán)牙低功耗) 技術(shù)以解決功耗問(wèn)題;同時(shí),也將能夠結(jié)合使用高能密度電池、能量收集器及無(wú)線充電解決方案延長(zhǎng)可穿戴設(shè)備的正常運(yùn)行時(shí)間。
例如,意法半導(dǎo)體的STEVAL-ISB038V1平臺(tái)可為超小型電池供電設(shè)備提供無(wú)線充電功能。它包括發(fā)射器和接收器電路板,以及用于監(jiān)視系統(tǒng)行為的圖形用戶界面(GUI)。該平臺(tái)為實(shí)現(xiàn)1W的無(wú)線輸電進(jìn)行了優(yōu)化,在發(fā)射端使用半橋拓?fù)?,并分別在接收端和發(fā)射端使用較小的11mm和20mm直徑線圈。若對(duì)其設(shè)計(jì)進(jìn)行一定的改動(dòng),在發(fā)射端使用較大線圈和全橋電路,輸電能力可提高至3W。
意法半導(dǎo)體STEVAL-ISB038V1無(wú)線充電評(píng)估套件
成本因素除功能和設(shè)計(jì)以外,可穿戴設(shè)計(jì)師近期還將密切關(guān)注成本問(wèn)題。消費(fèi)者仍然認(rèn)為可穿戴設(shè)備售價(jià)過(guò)于昂貴。一般來(lái)說(shuō),與擁有廣泛市場(chǎng)支持的成熟技術(shù)相比,大多數(shù)新技術(shù)的成本更高,近期的可穿戴市場(chǎng)是否還會(huì)延續(xù)這一規(guī)律?這個(gè)問(wèn)題在2018年來(lái)臨之前將會(huì)有答案,讓我們拭目以待!