可穿戴設(shè)備元年 無線技術(shù)新老交鋒誰是王者？

　　“汽車發(fā)明者，重新發(fā)明汽車。”這是新一代梅塞德斯-奔馳汽車的廣告。目前也正是可穿戴設(shè)備等待“重新發(fā)明”的時刻。市場調(diào)研機構(gòu) Canalys研究顯示，可穿戴市場出貨量預(yù)計將從2014年的4600萬套成長到2018年的2.85億套。而在其中角逐的無線連接技術(shù)是新老交鋒，究竟誰是下一代的“王者”？　

　　ABI Research預(yù)測，到2015年包括智能手機和平板電腦、個人電腦、家用設(shè)備、工業(yè)傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域帶動的藍(lán)牙Smart市場出貨量將超過7億件

　　藍(lán)牙Smart借勢起飛

　　藍(lán)牙Smart無線技術(shù)產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)可使可穿戴式設(shè)備通過智能手機或云端設(shè)備訪問應(yīng)用。

　　“可穿戴式電子設(shè)備興起的一大驅(qū)動力就是智能手機的盛行，而藍(lán)牙Smart無線技術(shù)所產(chǎn)生的個人網(wǎng)絡(luò)可使得用戶的可穿戴式設(shè)備通過智能手機或云端設(shè)備訪問應(yīng)用。” TE消費電子產(chǎn)品部全球市場策略總監(jiān)Eric Braddom表示。

　　藍(lán)牙Smart技術(shù)基于藍(lán)牙4.0，最重要的標(biāo)志就是超低功耗。此外，低成本和跨廠商互操作性、3毫秒低延遲、100米以上超長距離、AES- 128加密等諸多特色，大大拓展了藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用范圍。而借助于智能手機、平板電腦等藍(lán)牙Smart Ready裝置的盛行，再次激發(fā)了其潛力。

　　藍(lán)牙Smart Nordic半導(dǎo)體首席執(zhí)行官Svenn-Tore Larsen提到，預(yù)計到2014 年年初，市面上銷售的大部分智能手機都將支持藍(lán)牙Smart Ready。加上隨著蘋果iOS、谷歌Android 4.3、微軟等宣布將支持可穿戴的藍(lán)牙Smart技術(shù)，藍(lán)牙Smart Ready將可帶動下一波藍(lán)牙Smart設(shè)備井噴式增長，包括計步器、心率計等運動健身設(shè)備及智能手表等。據(jù)ABI Research預(yù)測，到2015年包括智能手機和平板電腦、個人電腦、家用設(shè)備、工業(yè)傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域帶動的藍(lán)牙Smart市場出貨量將超過7億件。

　　目前越來越多的芯片廠商如TI、博通、Nordic、CSR等都在力推藍(lán)牙4.0芯片，顯示這一市場的無限潛力。

　　低功耗藍(lán)牙和ANT+整合恰逢其時

　　集成ANT+藍(lán)牙低功耗無線技術(shù)的解決方案勢在必行。

　　雖然藍(lán)牙Smart正在大舉擴張，但一個顯見的事實是目前在消費類醫(yī)療、運動及保健和智能手機應(yīng)用配件等市場，基于2.4GHzWSN協(xié)議的ANT+技術(shù)大行其道，大部分運動和健身市場已完全由支持 ANT+技術(shù)的產(chǎn)品所主導(dǎo)。

　　而隨著藍(lán)牙在智能終端周邊應(yīng)用以及在可穿戴設(shè)備市場上的快速滲透，客戶也需要在兩個生態(tài)系統(tǒng)做出“魚和熊掌”的艱難選擇，因而將兩項之前無線技 術(shù)“兼容”或?qū)咔迤浯蟛桨l(fā)展的最后障礙。Nordic亞洲區(qū)銷售與市場營銷總監(jiān)Stele Steel Ytterdal說：“ANT+是一項經(jīng)過驗證的技術(shù)，并且已經(jīng)建立起了一個巨大的生態(tài)系統(tǒng)，而全球主要消費電子公司也在迅速采用藍(lán)牙4.0。集成 ANT+與藍(lán)牙低功耗無線技術(shù)的解決方案勢在必行。”

　　Nordic半導(dǎo)體實現(xiàn) ANT+與藍(lán)牙低功耗的全球首款多協(xié)議 SoC 解決方案nRF51922應(yīng)運而生。“此SoC在架構(gòu)、功耗、軟件方面都實現(xiàn)了新的突破，通過采用ARM Cortex-M0，提高了10倍的處理能力，并在電流方面達(dá)到了高達(dá)50%的平均電流降幅，從而可降低功耗至少30%。此外，此SoC 還采用了全新的軟件架構(gòu)，在提供前所未有的靈活、簡單及代碼安全等特性之余，還可降低風(fēng)險。”Nordic半導(dǎo)體產(chǎn)品管理總監(jiān)Thomas Embla Bonnerud指出。

　　多重創(chuàng)新助力低功耗

　　低功耗至關(guān)重要，應(yīng)通過架構(gòu)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)更低功耗。

　　在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，超低功耗的處理器是必不可少的器件。“既要采用極小的電池供電，還要保障長時間待機，因而選擇ARM的Cortex-M0。”Thomas Embla Bonnerud指出。

　　同時，在現(xiàn)有芯片架構(gòu)上“創(chuàng)新”實現(xiàn)低功耗也是必然之道。Thomas Embla Bonner介紹說，Nordic的超低功耗無線技術(shù)通過將峰值電流保持在低水平，并將無線電傳輸和接收的時間保持最短來降低功耗，這些改進(jìn)能夠降低高達(dá) 50% 的功耗。據(jù)悉，Dayton公司等已采用Nordic的藍(lán)牙低功耗和ANT+解決方案，推出了一系列的運動健身配件。

　　此外，可穿戴設(shè)備新一代的革新或開啟“無電池工作”模式。“除了電池用電以外，現(xiàn)在也可以看到有很多不同的應(yīng)用開始考慮沒有電池的方向，比如新 一代能量采集技術(shù)等。”德州儀器 （TI） 副總裁、全球無線連接業(yè)務(wù)總經(jīng)理Haviv Ilan指出。TI目前也推出了包括可進(jìn)行電源采集的升壓充電器、DC/DC轉(zhuǎn)換器等全系列產(chǎn)品，為可穿戴式設(shè)備等難以獲得供電的應(yīng)用實現(xiàn)無電池工作。

　　誰占風(fēng)頭還難料

　　通過低功耗WiFi技術(shù)，可穿戴設(shè)備可主動連上互聯(lián)網(wǎng)，并不需要中轉(zhuǎn)。

　　雖然目前還看藍(lán)牙4.0在可穿戴設(shè)備上大出風(fēng)頭，但并不意味著其他技術(shù)就難有機會。Haviv Ilan分析：“現(xiàn)在還很難斷定低功耗藍(lán)牙就一定會在可穿戴設(shè)備上普及，一是可穿戴設(shè)備本身還沒有一個成熟的商業(yè)模式;二是低功耗藍(lán)牙要通過智能手機或平 板電腦等才能與云端/大數(shù)據(jù)相連，本身不能主動連接上互聯(lián)網(wǎng)。”

　　對于其他可在可穿戴設(shè)備上“流行”的技術(shù)，Haviv Ilan看好低功耗WiFi技術(shù)。“低功耗WiFi技術(shù)預(yù)計將于明年出現(xiàn)，或能改變目前這一狀況。因可穿戴設(shè)備通過直接采用低功耗WiFi技術(shù)，這些產(chǎn)品 就可主動地連上互聯(lián)網(wǎng)，并不需要手機來中轉(zhuǎn)，這才是真正的物聯(lián)網(wǎng)。”Haviv Ilan提到，“TI已有低功耗的WiFi方案在試驗中，兩節(jié)AA電池可以待機600天。”

　　除了獨立開發(fā)藍(lán)牙4.0芯片之外，將其整合在SoC中或能破解“應(yīng)用”瓶頸，成打通市場“關(guān)節(jié)”所在，MTK、高通、TI等芯片廠商均在發(fā)力。 目前，TI已率先啟動設(shè)備端Combo芯片開發(fā)方案，預(yù)計于 2014年推出藍(lán)牙4.0加WiFi Direct或近距離無線通信（NFC）的產(chǎn)品。新一輪的新舊交替將再次上演。

　　專家觀點

　　德州儀器副總裁、全球無線連接業(yè)務(wù)總經(jīng)理Haviv Ilan：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)側(cè)重低功耗和安全性

　　未來物聯(lián)網(wǎng)將帶動百億個數(shù)量級別電子產(chǎn)品連接上互聯(lián)網(wǎng)，預(yù)計至2020年將有500億電子產(chǎn)品可與互聯(lián)網(wǎng)相連。

　　需要關(guān)注的是：一是在物聯(lián)網(wǎng)市場，選擇單一的技術(shù)滿足所有物聯(lián)網(wǎng)的要求是不可行的。因為在每個不同的應(yīng)用場合下，都可能對連接部分有不同的要 求，用戶需要不同的技術(shù)去滿足他們的需求。目前有多種無線連接技術(shù)，Zigbee、低于1G技術(shù)、低功耗藍(lán)牙、PLC載波通信、EtherCat、NFC 等都將有用武之地。未來這些技術(shù)仍會共存，并不會出現(xiàn)哪一個完全被替代的結(jié)果，因為每一種技術(shù)都有其最佳的使用場景。二是在IoT技術(shù)里，低功耗是很重要 的部分。三是安全性也很重要，從底層到中間的網(wǎng)關(guān)、再到高端的云端都要考慮這一問題。不僅需要從IC設(shè)計入手加強安全性，在云端或網(wǎng)關(guān)部分也需要提供控制 和保密功能，來提升整體的安全性。四是需要供應(yīng)商提供相應(yīng)的開發(fā)工具和軟件、技術(shù)支持等，讓客戶可簡化設(shè)計，易于開發(fā)。一個完整的物聯(lián)網(wǎng)需要MCU、處理 器、RF、傳感器、AD/DC、電池管理IC等各種元器件，在云端還需要多核DSP等器件。

　　TE消費電子產(chǎn)品部全球市場策略總監(jiān)Eric Braddom：可穿戴式設(shè)備面臨技術(shù)和非技術(shù)挑戰(zhàn)

　　如今，有分析認(rèn)為健身跟蹤是可穿戴式設(shè)備最大的應(yīng)用領(lǐng)域。然而，在我看來，如果手表能夠測量血壓和血糖，那這一市場前景無限。試想一下，如果該 設(shè)備每隔幾秒就能告知溫度、脈搏和其他重要身體指標(biāo)，它將為未來保健應(yīng)用帶來多少新的機遇？用不著再去醫(yī)院讓醫(yī)生做身體檢查，同樣地，醫(yī)生也可通過這些可 穿戴式設(shè)備所收集的信息提升診斷水平與效率。

　　另一方面，根據(jù)目前市場預(yù)測，雖然增強現(xiàn)實眼鏡在未來幾年可能不會實現(xiàn)爆炸式銷售增長，但我個人看好其發(fā)展空間及衍生出的新應(yīng)用。

　　可穿戴式設(shè)備市場即將爆發(fā)，但也面臨相應(yīng)的挑戰(zhàn)，其中一個巨大的挑戰(zhàn)是易用性。我嘗試過諸多可穿戴式設(shè)備，但沒有一個是可以簡單配置或使用的。 然而，正如我們所看到的之前所有巨頭消費電子公司所做的那樣，如果一個公司能夠采用很酷的技術(shù)并讓它變得簡單易用，它將擁有巨大的市場潛力。例如蘋果公司 作為一個厚積薄發(fā)者，在競爭激烈的市場大行其道，就是因為其產(chǎn)品實現(xiàn)了炫酷設(shè)計和簡單易用性的完美融合。

　　對于市場上多數(shù)的新興可穿戴式設(shè)備，我相信它們的潛力無限，但這些設(shè)備的功能還需要逐步完善。除了技術(shù)上的挑戰(zhàn)外，非技術(shù)性問題如個人隱私（擔(dān)心秘密錄音）或安全（干擾引起的擔(dān)憂）問題也將阻礙可穿戴式設(shè)備進(jìn)一步發(fā)展。此外，可穿戴式設(shè)備的小型化趨勢也將為解決方案供應(yīng)商如何更有效地整合所有元 器件提出了新的挑戰(zhàn)。可穿戴式設(shè)備產(chǎn)品還將引發(fā)新的元器件需求，包括小型化、可彎曲設(shè)計、傳感器集成等。