可穿戴技術(shù)早已不是新鮮概念,發(fā)展一直不溫不火,甚至被唱衰。但是在今年國內(nèi)外各大電子展上,都將可穿戴設(shè)備及相關(guān)技術(shù)作為重點(diǎn)展出對象,與智能技術(shù)結(jié)合后,普通的手表、腕帶、首飾搖身一變,成為了科技新貴。2014年也被貼上了可穿戴設(shè)備的“轉(zhuǎn)折年”、“爆發(fā)期”等標(biāo)簽。

回顧可穿戴市場近期的發(fā)展,我們發(fā)現(xiàn)了很多可喜的變化:

1、芯片廠商從無處可尋到紛至沓來。ARM、MTK、博通等上游公司紛紛開始關(guān)心可穿戴,都認(rèn)為可穿戴領(lǐng)域?qū)⑹强萍及l(fā)展的下一波;而Intel,博通這樣的老牌大公司因為在智能手機(jī)領(lǐng)域的落后,想通過可穿戴領(lǐng)域來個彎道超車,于是他們率先開始進(jìn)入了這個領(lǐng)域。后跟進(jìn)的MTK、高通也在逐步加大了力度。

2、不少原先為手機(jī)品牌服務(wù)的方案公司也紛紛投入到智能可穿戴領(lǐng)域。

3、元器件的更新?lián)Q代給了智能穿戴更大的發(fā)揮空間:
各類傳感器的提升使智能穿戴能夠?qū)崿F(xiàn)更多的功能(九軸、溫濕度、心率)。
顯示、觸摸、語音及體感等交互相關(guān)的技術(shù)的更新速度喜人,給產(chǎn)品提供更好地交互感受創(chuàng)新研發(fā)的技術(shù)支持。

原料,材質(zhì)的多樣性,使得產(chǎn)品制造的設(shè)計選擇性更廣。
需要單獨(dú)說的是電池的革新發(fā)展,從鋰電池到聚合物電池,從異型電池到可彎曲紙質(zhì)電池,電磁的容量密度也越來越高,雖然還沒到理想狀態(tài),但發(fā)展是極為喜人的,也能開始讓人感覺對于后期更大的發(fā)展的可期待。

4、裝配廠商的參與積極性都大幅提升,越來越多的大廠愿意參與其中。

5、市場參與者越來越多:從最初僅僅是蘋果出的一個智能手表的概念,到現(xiàn)在的三星、索尼、華為、聯(lián)想等多家巨頭企業(yè)先后“參戰(zhàn)”,百家爭艷。雖然這個領(lǐng)域的競爭對手會越來越多,而且競爭強(qiáng)度也會不斷增加,但是所有的參與者都會帶動行業(yè)的發(fā)展。

各大研究機(jī)構(gòu)也紛紛畫餅,IDC報告稱:2014年全世界范圍內(nèi)將超過1900萬個可穿戴設(shè)備,這是2013年的3倍,從現(xiàn)在到2018年,可穿戴設(shè)備的裝運(yùn)量將產(chǎn)生78.4%的復(fù)合年增長率,最終在2018年達(dá)到1.119億的世界運(yùn)載量。

可穿戴設(shè)備鏈條上附帶的基礎(chǔ)物質(zhì)多種多樣,上游端主要包括傳感器、柔性屏、非晶態(tài)合金、處理器和存儲器、電池和其他、FPC等硬件元素;中游則主要是觸控模組、骨傳導(dǎo)耳機(jī)、MEMW麥克風(fēng)和受話器、語音交互技術(shù)、移動醫(yī)療組件、體感相關(guān)產(chǎn)品、腕帶、頭戴和機(jī)殼等軟件系統(tǒng)開發(fā);而下游則是成品廠商,如知名的谷歌眼鏡、蘋果iwatch、微軟智能手表等。

在穿戴設(shè)備的發(fā)展過程中,也面臨產(chǎn)品定義不夠明確、產(chǎn)業(yè)鏈及生態(tài)環(huán)境不夠健全、剛性需求缺失等多重困境。為了滿足不斷增長的穿戴市場,各大半導(dǎo)體廠商紛紛推出或準(zhǔn)備推出多種高性能以及低功耗的MCU、MEMS以及周邊產(chǎn)品。

博通單芯片CNSS解決可穿戴設(shè)備定位難題

大多數(shù)可穿戴設(shè)備都沒有加入定位這一重要的功能,原因很簡單,現(xiàn)有CNSS(全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng))芯片功耗高,在可穿戴設(shè)備上難以施展。從個人直觀體驗來說,一旦手機(jī)開啟導(dǎo)航功能,電能會在2—3個小時迅速耗盡。這對于要求低功耗,長時間佩戴的可穿戴設(shè)備而言是完全不可接受的。

如何解決這一問題?博通最先給出了答案。

博通公司推出的配備了傳感集線器的BCM4771全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)單芯片解決方案(SoC),利用新架構(gòu)整體功耗可以降低75%,符合可穿戴設(shè)備低功耗要求。

如此大幅度功耗的得益于博通芯片的整體軟硬件設(shè)計。

英特爾對可穿戴的又一進(jìn)擊:Edison

英特爾帶來的最大亮點(diǎn)是一款基于22nm Quark芯片制成,專門針對可穿戴等智能設(shè)備的計算平臺Edison,以及一款3D攝像頭。據(jù)英特爾方面介紹:

Edison 配備雙核 Quark SOC 芯片,是一款專門針對小型穿戴設(shè)備推出的處理器。Edison 運(yùn)行 Linux 系統(tǒng),支持 WiFi 和藍(lán)牙連接,大小只相當(dāng)于一個SD卡一般,卻相當(dāng)于一個完整的“奔騰級電腦”(實際上借鑒1997年的第一代奔騰P54C原來的架構(gòu)核心設(shè)計)。體積小且功耗低,運(yùn)行 Linux 系統(tǒng),擁有一個應(yīng)用商店,預(yù)備在今年夏天上市。

聯(lián)發(fā)科智能手表新方案展示樣品設(shè)計Aster

Aster平臺可以為智能穿戴設(shè)備提供靈活的軟件開發(fā)環(huán)境,內(nèi)容方面Aster可支持80種以上語言接口,同時與雅虎等進(jìn)行內(nèi)容方面的合作,提供更多的APP支持,借助完整的生態(tài)體系,廠商可以開發(fā)出各種類型的可穿戴設(shè)備。同時聯(lián)發(fā)科在功能機(jī)時代起就累積了不少經(jīng)驗,在小體積的芯片上整合上更多功能是聯(lián)發(fā)科優(yōu)勢,加上聯(lián)發(fā)科一直在智能手機(jī)產(chǎn)品上提倡功耗與性能兼?zhèn),將對可穿戴設(shè)備解決方案的耗電問題進(jìn)行更多優(yōu)化,而不僅僅只是將芯片做小。

高通Toq想在可穿戴設(shè)備市場分一杯羹

高通期望藉由Toq達(dá)到幾個目的──這款智能手表可展現(xiàn)高通的三項技術(shù):一是鎖定物聯(lián)網(wǎng) (IoT)應(yīng)用的AllJoyn通訊協(xié)議,其二是WiPower LE 無線充電技術(shù),其三則是Mirasol反射型顯示器。

工程師出身的高通CEO Paul Jacobs也相信,可穿戴式設(shè)備熱潮即將來襲:“我認(rèn)為可穿戴式攝影機(jī)未來將在市場上占有一席之地;我跟Irwin (高通創(chuàng)辦人Irwin Jacobs,也是Paul Jacobs的父親)常在說,我們家的人認(rèn)人臉的本事就比別人差一點(diǎn),所以我們希望能有一種技術(shù)能在某個人迎面走來時,就在我們耳邊說出那個人的名字!

業(yè)界對于可穿戴設(shè)備的關(guān)注度毋庸置疑,但是目前的現(xiàn)狀是,可穿戴設(shè)備沒能引起人們的瘋狂,除了價格不親民之外,續(xù)航能力未能大幅度提升也是影響設(shè)備普及的關(guān)鍵要素。要更大限度的提高續(xù)航,降低可穿戴設(shè)備的功耗成為關(guān)鍵。

低功耗MCU是根本

高性能模擬與混合信號IC領(lǐng)導(dǎo)廠商Silicon Labs去年推出的EFM32 Leopard Gecko 32位微控制器在所有能耗模式下都能提供業(yè)界領(lǐng)先的能源效率,實現(xiàn)極長的電池壽命,此外它還具有最佳的處理性能、超高集成度和小尺寸封裝。

Leopard Gecko MCU的低功耗傳感器接口(LESENSE)和外設(shè)反射系統(tǒng)(PRS)等特性,對于Misfit的超低功耗預(yù)算來說特別具有吸引力。LESENSE接口自治的收集和處理傳感器數(shù)據(jù),甚至當(dāng)MCU處于深度休眠模式時依舊如此,這使得MCU可以很長時間保持在低功耗模式,并…… [詳細(xì)]

不可忽視的無線通信方式

除了低功耗MCU,采用哪種低功耗無線通信也是一個關(guān)鍵,而低功耗藍(lán)牙(BLE)方案則是其中的佼佼者。

CSR公司推出的全新Bluetooth® Smart平臺CSR1012,憑借其超低功耗技術(shù)和更小型封裝,成為可穿戴設(shè)備的完美選擇。

CSR1012旨在為可穿戴配件提供最長可能的電池壽命。它是首個無需外裝調(diào)節(jié)器即可與鋰離子電池實現(xiàn)直接連接的解決方案,不僅節(jié)約了成本及PCB面積,更關(guān)鍵的是節(jié)約了外裝調(diào)節(jié)器中寶貴的靜態(tài)泄漏電流。

同時由于外接開關(guān)的靜態(tài)泄露電流為10到15μA,線性開關(guān)為1到2μA,對于那些僅能在納安到低微安量程范圍內(nèi)運(yùn)行的設(shè)備,其電池……[詳細(xì)]

顯示屏的功耗是關(guān)鍵

低功耗的顯示屏也是提升可穿戴設(shè)備續(xù)航的一個因素,目前常用的低功耗顯示屏除了常用的TFT(ipodnano屏)之外,還有夏普最近推出的Memory LCD。這種屏幕上的像素點(diǎn)被設(shè)計成可存儲電荷的電容體,當(dāng)液晶像素顯示后,僅需要極低的待機(jī)電流,在不刷新時幾乎不需要功耗,特性類似于可存儲的記憶體。屏幕的顯示成像是采用發(fā)射式原理。這種屏幕有點(diǎn)類似于E-ink屏,由于本身沒有光源,需要外加背光,但是只有黑白兩色,沒有灰階。其優(yōu)點(diǎn)在于靜態(tài)功耗極低,僅5A,動態(tài)刷新在16A,而TFT屏功耗普遍在mA級別。

E-ink屏也是比較常用的低功耗屏,因為僅在顯示屏像素刷新時耗電,在斷電后具有現(xiàn)實保存能力,同樣可實現(xiàn)超低功耗。其產(chǎn)品特點(diǎn)在于可彎曲性,可以滿足ID設(shè)計上的多重需求。不過缺點(diǎn)在于刷新速率較慢(200ms),在需要實現(xiàn)一些較炫的界面時體驗不是很好。同時其成本也偏高,1.77寸的價格目前在20美金左右。

另外Mirasol屏是高通推出的一種低功耗顯示技術(shù)。模仿蝴蝶翅膀和孔雀羽毛的成色原理,借助陽光反射讓顯示屏保持清晰。由于其屏幕只在像素顏色改變時才需要消耗電力,因此功耗極低,尤為適合需要長時間顯示固定的電子設(shè)備。Mirasol屏與E-ink屏一樣也需要加背光,但是Mirasol與E-link的區(qū)別則是前者可以實現(xiàn)一些彩色的效果。

另外英特爾正在積極研發(fā)可穿戴設(shè)備的主控芯片;高通、博通在全球無線通信芯片技術(shù)上不斷突破,在小尺寸和低功耗方面精益求精;TI推出了基于藍(lán)牙(Bluetooth) 4.0版本的最新藍(lán)牙低能耗應(yīng)用軟件BLE-Stack 1.2,進(jìn)一步推動穿戴式 (wearable)產(chǎn)品等Bluetooth Smart與Smart Ready設(shè)備的發(fā)展,同時TI用于穿戴式醫(yī)療設(shè)備的MCU也已經(jīng)發(fā)布。通過這些廠商的群策群力,相信能夠滿足大眾需求的可穿戴設(shè)備很快會面世,讓我們拭目以待。

醫(yī)療電子

谷歌血糖監(jiān)測隱形眼鏡,該眼鏡通過一個內(nèi)置的無線芯片和傳感器來對用戶的眼淚進(jìn)行分析,從而得出血糖指數(shù)等數(shù)據(jù),隨后還會將數(shù)據(jù)發(fā)送到指定的智能手機(jī)上,避免了患者刺傷手指檢測血糖的痛苦。

Owlet智能襪是一款能夠戴在嬰兒腳踝上的追蹤設(shè)備,父母通過相搭配的應(yīng)用或USB接口來了解嬰兒的實時健康狀況,其中包括心率、氧氣含量水平、體溫以及睡時翻身警告等,從而確保父母能在第一時間了解到寶寶心率是否過快、體溫是否過高以及呼吸是否順暢等。

運(yùn)動健身

The Dash跑步耳機(jī),如果不是仔細(xì)看的話,這款小巧的無線耳機(jī)基本上就是隱形的。The Dash跑步耳機(jī)不僅沒有煩人的線纜,同時音質(zhì)效果也相當(dāng)贊。此外,該耳機(jī)還集成了生物傳感器,能夠監(jiān)測用戶的心率、體溫、速度和消耗的熱量等數(shù)據(jù),功能可謂相當(dāng)強(qiáng)大。

iWatch,據(jù)外媒關(guān)于蘋果智能手表iWatch的最新報道稱,iWatch將是一款著重關(guān)注健康管理的設(shè)備,功能包括統(tǒng)計運(yùn)動卡路里數(shù)據(jù)等,同時通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理檢測個人健康情況。功能相對專一,并非是擁有復(fù)雜功能的智能手表。

可穿戴信息設(shè)備

谷歌眼鏡是一款增強(qiáng)現(xiàn)實型穿戴式智能眼鏡。 這款眼鏡將集智能手機(jī)、GPS、相機(jī)于一身,在用戶眼前展現(xiàn)實時信息,只要眨眨眼就能拍照上傳、收發(fā)短信、查詢天氣路況等操作。用戶無需動手便可上網(wǎng)沖浪或者處理文字信息和電子郵件,同時,戴上這款“拓展現(xiàn)實”眼鏡,用戶可以用自己的聲音控制拍照、視頻通話和辨明方向。

Power Suit,這套西裝名為Power Suit只需要所在地方接受Visa,穿戴者在非接觸式支付終端上揚(yáng)一下袖子就可以完成交易。

Predictables 概念產(chǎn)品主要的特點(diǎn)是,投影出來的小圓點(diǎn)實際上是一個個現(xiàn)在或未來發(fā)生的事件。例如如果你點(diǎn)開一個小圓點(diǎn)是短消息,它可以根據(jù)短消息分析出對方的情緒,然后給出一定的建議。它背后通過算法來分析網(wǎng)絡(luò)和個人的海量數(shù)據(jù),然后給出一個預(yù)測判斷,讓用戶能自如應(yīng)對未來即將發(fā)生的事件。

供電設(shè)備

太陽能充電服,范東恩聯(lián)合太陽能專家格特·簡·喬恩戈登(Gert Jan Jongerden)設(shè)計了這款外觀時尚的太陽能充電服,他們在衣服的前端非常巧妙地布置72片用以吸收太陽光線的可折疊電池片。同時,這套衣服還可以根據(jù)太陽光的亮度情況調(diào)節(jié)隱藏在肩部和腰部的48片硬質(zhì)硅晶太陽能電池。其在被太陽光直射一個小時后所產(chǎn)生的電量就可以為一個普通智能手機(jī)補(bǔ)充50%的電能,聽起來確實是件比較神奇的事情。

可穿戴設(shè)備在技術(shù)行業(yè)越來越火,從市場的反應(yīng)也可以看出,各個品牌都在試水可穿戴設(shè)備。3月25日,三大IT界巨頭Intel、Google和Facebook同時宣布在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域的投資,盛況空前。企業(yè)巨頭們都已經(jīng)盯上可穿戴設(shè)備這塊“大蛋糕”,搶占先機(jī),以贏得這個領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位?纱┐髟O(shè)備或許和過去iPhone的到來一樣,也將引起生活方式的變革!

不妨發(fā)揮我們的想象力,可穿戴設(shè)備究竟能為我們帶來什么。每天我們走了多少路,消耗了多少卡路里,這些都能靠智能手環(huán)或者智能耳機(jī)來記錄,我們所有的身體指數(shù)(血壓、血糖、呼吸情況、心跳情況等)都可以用可穿戴設(shè)備隨時隨地準(zhǔn)確地監(jiān)測。手機(jī)沒電了,我們穿的太陽能服可以隨時為手機(jī)充電;走路也不用看地圖了,只要告訴我們的智能鞋子要去哪兒,它可以準(zhǔn)確無誤地帶你去。這些幾乎都是已經(jīng)實現(xiàn)了的功能,未來還將有更多更玄更酷的可穿戴設(shè)備?纱┐髟O(shè)備的技術(shù)并不復(fù)雜,只不過是把已有的一些科技融入我們的穿著中。

當(dāng)然我們還要看到,可穿戴設(shè)備普及的一大障礙——智能手機(jī),可穿戴設(shè)備的功能,有的智能手機(jī)同樣能實現(xiàn),iPhone現(xiàn)有的Passbook應(yīng)用,其可以跟蹤的數(shù)據(jù)包括心臟速率、含水率、血壓、身體活動、營養(yǎng)情況、血糖、睡眠、呼吸頻率、血氧飽和度和重量等。我們在此看到的是,諸如腕帶一類的可穿戴設(shè)備,隨著智能手機(jī)功能的不斷完善,其硬件與軟件被智能手機(jī)融合在無形中。既然如此,再單獨(dú)開發(fā)一個可穿戴設(shè)備平臺的意義又在哪里?恐怕這才是進(jìn)入該領(lǐng)域3年之久的耐克欲放棄Fuelband的根本原因,畢竟3年之前的智能手機(jī)的發(fā)展程度及應(yīng)用水平尚不具備這些功能 。

但是,我們不能只看發(fā)展的障礙,可穿戴設(shè)備,顧名思義,可以穿戴的電子設(shè)備,便攜是其最大的優(yōu)勢,跑步的時候你是想把個小小的智能手環(huán)帶在手腕上還是想把一個大的智能手機(jī)裝兜里呢。筆者認(rèn)為,雖然現(xiàn)在可穿戴設(shè)備處于一個比較尷尬的境地,但在未來絕對會像現(xiàn)在的智能手機(jī)一樣普及。尤其是現(xiàn)代人對身體健康的注重,可穿戴醫(yī)療健身設(shè)備將會大受追捧。

目前可穿戴設(shè)備仍處在初期階段,各種設(shè)計方式、實現(xiàn)手法都有,且差異極大,大規(guī)模商用還要假以時日。我們可以看到,不管是芯片商還是終端商都已大力研發(fā)可穿戴設(shè)備。其實看到這些年電子產(chǎn)品發(fā)展的軌跡的人不難想到,可穿戴設(shè)備幾乎是必火無疑,筆記本、智能手機(jī)、平板電腦已經(jīng)普及,而可穿戴設(shè)備幾乎和它們一脈相承,可穿戴設(shè)備的發(fā)展只是需要一個過程,一個讓整個產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)成熟的過程。