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可穿戴设备市场正在起飞,但根本问题仍需解决

时间:2024-05-22 10:42:14 科技赋能

可穿戴设备是移动应用的新趋势。

随着Apple Watch的荣耀上市,不仅销售利润可观,也进一步提振了市场信心。

然而,可穿戴设备仍然存在功耗大、制造成本高、应用领域不明确、数据传输不安全等各种根本问题需要克服,以满足市场对产品的严格要求。

据科技网站 Semiconductor Engineering 报道,虽然 Pebble、Fitbit 和 Google Glass 等可穿戴产品在连接性和便携性方面令人耳目一新,但直到 Apple Watch 发布乐观的销售预测后,人们对可穿戴设备的担忧才被消除。

对市场接受度的质疑甚至有望进一步推动物联网(IoT)的发展向更高水平发展。

然而,可穿戴设备仍然有几个基本问??题需要解决。

首先是功耗问题,这与设备使用的无线通信方式、漏电流、电池性能有直接关系。

在无线通信方面,由于可穿戴设备需要使用射频(RF)始终保持连接,并同时使用多种通信协议与外界共享信息,因此会消耗大量电量。

为了实现智能手表所需的25-30小时的电池续航时间,在通信过程中调整天线性能、信号强度和数据传输量以降低功耗至关重要。

其次,存在漏电流的问题,这可以通过先进的制造工艺来解决。

例如,在待机模式下,65/55/45nm工艺芯片的漏电流较高。

如果采用LP工艺、28nm FD-SOI或14/16nm FinFETs工艺,可以有效降低漏电流。

不过,工艺越先进,设计复杂度就越高,而且价格也不便宜。

然而,改进芯片制造工艺并不能解决使用交流电源时的漏电流问题。

一种解决方案是改用传感器融合技术来分配计算工作。

例如,将计算要求高的任务分配给较大的计算核心(核心),将计算要求低的任务分配给较小的计算核心,两者同时处理,可以减少功耗。

但采用多计算核心模式的成本较高,一般用于高端设备。

低端设备通常使用相对便宜的微控制器(Micro Controller)来处理所有工作。

如何选择可以根据设备的用途来判断。

最后,还有电池效率问题。

目前,全球各大研发机构都投入了提升电池供电效率、充电效率、降低电池成本等课题的研究。

虽然对可穿戴设备帮助不大,但对电动汽车和移动设备的使用却是有利的。

除了功耗问题,可穿戴设备还需要严格控制制造成本。

由于目前产品大部分销往中国大陆等价格敏感市场,以及有政府政策补贴的欧洲市场,制造商承受着相当大的成本压力。

由于争夺市场的关键不再是先发通吃的局面,如何将技术、功能和电源整合起来,设计出成本最优化的产品,是厂商需要面对的重要问题。

此外,应用领域不明确也是可穿戴设备需要解决的问题。

IP业界人士认为,具有生物识别功能、能够对数据进行初步计算并与连接设备共享将是未来的杀手级应用。

这一观点从三星电子(Samsung Electronics)和苹果一致专注于开发医疗保健应用就可以看出。

至于可穿戴设备数据传输的安全性更是不容忽视。

尽管未来大多数设备将能够轻松捕获个人信息,但业界尚未回答如何安全地共享数据。

NXP营销经理Gordon Cooper指出,由于功耗的原因,目前的设备并未配备安全传输功能。

未来一个可能的解决方案是将信息安全问题从原来的软件转移到硬件处理,以节省电量。

然而,要实现这一目标,需要时间重新设计整个操作架构,这对于渴望争夺市场份额的制造商来说是产品开发的另一个压力来源。