可穿戴設備作為物聯網產業(yè)最重要的分支之一,已經被廣大消費者所熟知,其中以腕式產品(手環(huán)與手表)出貨量最大。然而,可穿戴設備同質化嚴重、數據采集不精確、續(xù)航能力低等問題也一直為人詬病。如何解決可穿戴設備的尷尬困境成為相關從業(yè)者最為關注的問題。
1月16日下午,由電子發(fā)燒友網主辦的2015物聯網技術與創(chuàng)新應用大會可穿戴設備論壇,在華強集團2號樓7樓發(fā)布大廳舉行,來自國內外知名芯片商、方案商、測試廠商齊聚一堂共同探討可穿戴設備的破局之道。
京微雅格:國產FPGA助力可穿戴創(chuàng)新
目前,可穿戴設備中,以手表和手環(huán)為代表的腕戴式設備出貨量最大,而腕戴式可穿戴設備所采用的方案以“MCU/AP+傳感器+通信模塊”的模式為主。京微雅格副總裁王海力表示,未來的可穿戴設備功能會逐漸增加,市場對產品差異化設計提出更高的要求,屆時可穿戴設備將依賴更加強大的MCU、AP和傳感器。然而AP芯片廠商無法及時靈活地滿足技術標準的更新,難以滿足市場應用對傳感器數量和種類日益增多的需求。
王海力繼續(xù)補充:“可穿戴設備方案商之所以不用FPGA,是因為FPGA通常給人高功耗及大尺寸的印象?!爆F在由于工藝及技術的改善,FPGA在成本、功耗、尺寸上發(fā)生了巨大的變化,足以應付移動端的技術挑戰(zhàn)。實際上,在三星智能手機里,已經有應用低功耗FPGA的先例,甚至有專業(yè)人士稱,當FPGA進入可穿戴領域時,FPGA的春天就會到來。

那么低功耗FPGA應用于可穿戴設備中究竟有哪些優(yōu)勢呢?首先,FPGA可擴展更多的接口,通過超低功耗FPGA可以實現將多路SPI接口轉化為高速并行接口與處理器進行通信;再者,FPGA在處理器之間的通信有突出優(yōu)勢,當系統需要兩個SIM卡時,需要兩個基帶處理器進行控制,通過超低功耗FPGA可以方便的在兩個處理器之間通信;同時,FPGA可負責存儲器管理,通過超低功耗FPGA可以實現eMMC控制器的功能,并且可以支持x8的高速串口??傊F有的MCU/AP與低功耗FPGA將形成伙伴關系。
Silicon Labs:功耗才是可穿戴設備的王道
在如何設計一款優(yōu)秀的可穿戴產品這個問題上,Silicon Labs亞太區(qū)微控制器資深市場經理彭志昌表示:“首先,可穿戴設備首先是飾品,它必須好看,才能為人接受;第二,要有良好的工業(yè)設計和人機交互;第三,必須要有特色的解決方案才能脫穎而出;最后,也是最重要的一點,就是低功耗!”
在可穿戴設備中,給電池預留的空間其實是很小的,所以必須聚焦于極小化的能耗,這就對可穿戴設備方案選擇提出了很高的要求。MCU對電池續(xù)航能力有重要影響,應針對產品實現的功能強度來選擇適合的MCU;傳感器是可穿戴產品的靈魂,而且提供可穿戴設備差異化,但是必須是低功耗;對于通信方案,應最小化RF通訊來節(jié)約能耗,并善用占空比的特性。

為可穿戴產品選擇正確的核
對于普通消費者來說,可穿戴設備的可用性與其用戶體驗直接相關,但影響其可用性最主要的因素就是功耗。TI中國區(qū)市場經理文司華表示,要提高可穿戴設備的可用性,首先應從電池充電器入手。
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對于如何設計一款優(yōu)質的可穿戴電池充電器,文司華認為有以下幾點:1、小尺寸;2、更低的最大充電電流,專為小容量電池所定制;3、更低的電池漏電電流;4、高精度的電流電壓控制。

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同時,文司華還表示,無線充電是未來可穿戴設備充電趨勢,尤其是對智能手表而言,TI對此已有長久的研究,并且能夠為客戶提供成熟的無線充電解決方案。

TI無線充電方案
德國萊茵TUV:可穿戴設備市場的導航者
作為全球領先的第三方測試認證機構,德國萊茵TUV推出全球首個可穿戴設備認證標準。德國萊茵TUV大中華區(qū)電子電氣產品服務部技術支持與研發(fā)副總經理羅黎表示:“德國萊茵TUV推出可穿戴設備認證標準的主要原因是為了制定可穿戴行業(yè)設計標準,提高行業(yè)整體水平,同時引導消費者作出正確的購買選擇。”
羅黎表示,可穿戴設備檢測評估主要包括四部分。一是智能性評估,傳感器的采集精度、手表的反饋模式、通信模塊的自動連接等,都接反應了可穿戴設備的性能;而是安全性評估,由于可穿戴設備采集的數據大部分屬于人體體征信息,具有極高的私密性,所以一款可穿戴產品的安全性不容忽視;第三是長期可穿戴性,這包括產品的可操控性、佩戴的舒適度、以及致敏性;四是軟件APP的評測,測試類容包括運行APP的CPU占有率,數據精準度評估等。
是德科技:可穿戴設備的測量、分析、優(yōu)化。
是德科技業(yè)務拓展經理呂寶華認為,可穿戴產品耗電測量主要面對以下挑戰(zhàn) :
1、更高的電流測量精度,微安(uA)級休眠電流,甚至納安(nA)級漏電流;
2、動態(tài)電流變化范圍大,從微安級休眠電流到百毫安甚至安培級發(fā)射電流,針對不同范圍電流都能提供連續(xù),準確的測量,脈沖寬度窄,一般在幾百微秒至毫秒級;
3、高采樣速率和長時間的連續(xù)測量,更快的采樣速率,更長的存儲深度。
是德科技研發(fā)的N67058直流電源分析儀能很好地解決上述問題。N6781A為耗電分析設計的兩項限源表(SMU)模塊,一是為電池耗電分析特殊設計的電源模塊,具有可調節(jié)的電池內阻仿真特性,nA級電流測量,高達200KHz電流采樣率,精確測量脈沖電流等特性。二是為應對大范圍變化的電流波形而專門開發(fā)的無縫量程切換技術,輕松測量大范圍(3A-80nA)快速變化的耗電電流波形。

智能手表功耗實測
——本次大會的獎品由華強芯城提供
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