盤點可穿戴設(shè)備低功耗設(shè)計的利器

      日前，諾基亞宣布以1.9億美元收購可穿戴設(shè)備商Withings的消息不脛而走，這讓沉寂已久的可穿戴設(shè)備又一次被推向了聚光燈下。

　　諾基亞的加入看似加劇了競爭，但正是因為這一資本的注入可穿戴設(shè)備行業(yè)又增添了些許活力，同時也給正在動搖以及堅守的企業(yè)打了一針強(qiáng)心劑。中投顧問最近發(fā)布的行業(yè)報告中顯示，未來五年可穿戴設(shè)備市場出貨量的年均增長可達(dá)35%，智能手表和智能手環(huán)兩種形態(tài)依然有很大的市場上升空間。

　　但是業(yè)者不能過于樂觀，因為現(xiàn)實依然是殘酷的，可穿戴設(shè)備的技術(shù)挑戰(zhàn)久久沒能攻破，續(xù)航能力差造成用戶體驗極度不友好的情況并沒有得到改善。

　　那還能繼續(xù)優(yōu)化設(shè)計嗎？

　　眾所周知，續(xù)航能力主要由兩個因素決定，分別是電池容量和功耗，電池容量越高越好，而功耗則需要降到最低。不幸的是，在新的電池技術(shù)或者材料出現(xiàn)之前，電池容量可提升的空間非常有限，所以壓力幾乎落在如何降低功耗上了。

　　對研發(fā)人員來說，低功耗設(shè)計的正確姿勢是：

　　首先，選擇低功耗器件（包括模塊以及主控芯片）；

　　然后，優(yōu)化軟件算法；

　　最后是功耗測試，也是把關(guān)項。

　　與大多數(shù)消費類電子產(chǎn)品不同，可穿戴設(shè)備對單一元器件和系統(tǒng)功耗的管控更為嚴(yán)格，在產(chǎn)品出廠之前幾乎所有內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)都要經(jīng)過精確的測量，例如芯片、傳感器、顯示屏、無線模塊等，所以開發(fā)者能否設(shè)計出一套低功耗的系統(tǒng)和測試設(shè)備有著千絲萬縷的關(guān)系。

　　目前，業(yè)界主流的測試廠商有是德科技、泰克、吉時利和羅德與施瓦茨等，這些品牌是高端市場的代表，而國內(nèi)本土的測量儀器則大多定位低端，產(chǎn)品也多面向中小型企業(yè)。但是可穿戴設(shè)備只是測試測量行業(yè)的一個細(xì)分應(yīng)用市場，企業(yè)可以拿來直接使用的低功耗測試方案并不多。

　　那么可穿戴設(shè)備企業(yè)該如何選擇呢？

　　不難理解，性能和價格兩個因素是萬能的參考標(biāo)準(zhǔn)。土曼科技CEO汪偉告訴雷鋒網(wǎng)，像安捷倫（是德科技）和泰克的設(shè)備因為精度高，價格比國內(nèi)的品牌要貴。據(jù)了解，這些設(shè)備一般價格會在幾萬到一百萬不等，而國內(nèi)的產(chǎn)品則要廉價得多。

　　但是如果要比性能就復(fù)雜了，設(shè)備的采樣速率（因為設(shè)備休眠到運(yùn)行狀態(tài)切換的時間極短，需要抓取瞬間變化的電流波形）、精度、帶寬以及存儲深度等一系列參數(shù)讓人看得眼花繚亂，所以采購一臺合適的設(shè)備早已是一項技術(shù)活。以下是雷鋒網(wǎng)整理的主流測試設(shè)備廠商及其相關(guān)測試設(shè)備，僅供大家參考！

　　是德科技

　　提到是德科技，就不得不安利一下安捷倫這家頗具傳奇色彩的公司。

　　作為測試行業(yè)的標(biāo)桿，安捷倫是在1999年3月從惠普公司拆分出來的一家最早做測試測量儀器的廠商，同年11月作為一家獨立公司在紐約證交所掛牌上市。不過其測試測量方案最早要追溯到1939年，創(chuàng)始人就是比爾。休利特（Bill Hewlett）和大衛(wèi)。帕克德（David Packard）兩位硅谷傳奇。

　　但是大家對是德科技可能就不是那么熟悉了。實際上，是德科技是安捷倫在2013年拆分出來的子公司，全權(quán)負(fù)責(zé)電子測量業(yè)務(wù)，而安捷倫作為母公司，其業(yè)務(wù)方向是生物化學(xué)領(lǐng)域。

　　拆分前的安捷倫被業(yè)界稱為“全球電子測量之王”，而拆分后這一稱號也順理成章地轉(zhuǎn)到是德科技頭上了。作為安捷倫電子測量事業(yè)部的嫡系公司，其在中高端示波器市場一直霸占了全球第一的位置。

　　目前，這家公司在示波器的產(chǎn)品系列上有高中低三條產(chǎn)品線，其中高端和中端都導(dǎo)入了是德科技獨有的磷化銦半導(dǎo)體工藝，這一工藝有別于泰克等品牌采用的鍺硅工藝，就工藝而言，我們可以把測試品牌分為兩類，一類是是德科技，另一類叫其它公司。那這兩種工藝有何差異？

　　以Infiniium V系列示波器為例，因為采用了磷化銦工藝，其具備脈沖響應(yīng)好、工作電壓比較大、信噪比好和動態(tài)范圍高等特性，所以在測量精度上可以秒殺其它產(chǎn)品；除此之外，該系列設(shè)備各項參數(shù)都屬于領(lǐng)先水平，最大存儲深度為2Gpts，采樣速率為80GSa/s，帶寬在8GHz到33GHz不等，相應(yīng)的價格在11萬美刀和36萬美刀之間。

　　當(dāng)然在低端測試設(shè)備上，是德科技還沒有采用更先進(jìn)的磷化銦工藝，如InfiniiVision 2000 X系列。

　　功耗測試方面，是德科技的N6705B直流電源分析儀將電源與數(shù)字萬用表、示波器、任意波形發(fā)生器和 Data logger集成在一起，測試電流精度達(dá)到了納安級別，示波器帶寬為200 KHz，存儲深度為512 Kpts，性能一般，但主要滿足的是可穿戴設(shè)備測試對精度和速度的要求，其價格為8240美元。具體規(guī)格如下：

　　4 插槽主機(jī)最多可安裝 4 個模塊，總功率高達(dá) 600 W。有 20 多款直流電源模塊可供選擇（需單獨訂購模塊）

　　電壓表精度：0.025% + 50 µV，高達(dá) 18 位

　　安培計精度：0.025% + 8 nA，高達(dá) 18 位

　　任意波形發(fā)生器功能：帶寬高達(dá) 100 kHz，輸出功率高達(dá) 300 W

　　示波器功能：可對電壓和電流進(jìn)行數(shù)字化處理，200 kHz，512 kpts，高達(dá) 18 位

　　Data Logger 功能：測量間隔從 20 µs 到 60 s，每個數(shù)據(jù)記錄器最多存儲 5 億個讀數(shù)

　　4 GB 非易失性數(shù)據(jù)存儲器，可用于存儲數(shù)據(jù)記錄、示波器跡線、儀器設(shè)置

　　總結(jié)起來，是德科技的產(chǎn)品相對復(fù)雜，性能也是一騎絕塵，不過設(shè)備的價格普遍偏高。