可穿戴设备为我们提供了前所未有的方式来改善我们生活的许多方面，例如生产力、健康或生活方式。
它们跟踪并为我们提供有关我们自己和周围环境的信息，激励并帮助我们做出更好的决策。
更进一步，它们实现了与互联网的个人（通过“数字自我”）链接，这使我们能够与远距离的朋友或医学专家共享信息，无论是为了娱乐、寻求建议和建议，还是为了即时医疗诊断。
因此，可穿戴设备市场的快速发展也就不足为奇了。
根据市场分析公司CCS Insight的调查，可穿戴设备的年出货量为1万台。
这个数字在2016年增加了两倍，达到2万台。
预计到2020年将再增长10%，达到7万台。
每年将达到1.72亿台。
图 1：可穿戴设备市场是物联网领域中增长最快的。
（来源：CCS Insight）虽然可穿戴设备市场的初期增长令人鼓舞，但整体市场规模仍然相对较小，尤其是与年出货量数十亿台的智能手机市场相比。
为了推动这个快速增长的市场充分发挥其潜力，我们需要令人兴奋的新型第二代和第三代可穿戴设备。
这些设备将集成更多传感器，为用户提供更多有用的信息，并具有“上下文感知”功能，以确保只传递相关信息。
它们将开辟新的用途，例如模糊消费品和医疗设备之间的界限，并帮助人们在医疗专业人员的帮助下更好地管理自己的健康。
这些新的应用场景将使数据安全和用户隐私变得更加重要。
可穿戴设备只有在人们佩戴时才能发挥作用，因此佩戴时间越长越好。
因此，这些下一代设备需要提供较长的电池寿命（或延长充电间隔时间），同时佩戴优雅且舒适。
数据集成和情境感知 第一个可穿戴设备是基于三维加速计的简单计步器。
包含压力传感器和陀螺仪等设备的更复杂的设备很快就出现了。
这些设备使设备能够识别佩戴者正在进行的活动类型（例如步行、跑步、攀爬等）并跟踪他们的睡眠周期。
与此同时，温度和湿度传感器使可穿戴设备能够更准确地测量运动过程中燃烧的卡路里数等参数。
将更多传感器集成到可穿戴设备中的趋势将进一步加速。
特别是，我们将看到越来越多的运动和环境传感器以及新兴的生物传感器集成到设备中。
生物传感器现已应用于独立的可穿戴医疗监视器中，并且我们已经看到了第一批具有心率测量功能的消费设备。
但在未来几年内，消费设备将集成更广泛的生物传感器，例如测量血氧、血压和血糖水平的光谱传感器，以及确定汗液水平和 pH 值的皮肤电反应传感器。
图 2：我们将看到越来越多的生物传感器集成到可穿戴设备中。
集成更多传感器有很多优点，最显着的是增加设备的功能，使其可以测量更多参数。
此外，它还提高了所收集数据的准确性。
例如，使用来自其他传感器的信息来确定佩戴者正在进行的活动类型可以帮助更好地选择用于处理加速度计数据的算法，从而使活动跟踪更加准确。
此外，结合来自多个传感器的数据使设备能够提取更多对用户有用的信息，例如使用心率、加速度计数据和皮肤电反应来估计人的压力水平。
除了上面提到的运动、环境和生物识别传感器之外，可穿戴设备可能会增加麦克风的使用。
但其目标不是向佩戴者提供更多信息，而是帮助设备感知其使用环境，以便确定哪些信息对佩戴者有用以及如何最好地传递该信息。
例如，如果设备“听到”喷气发动机的轰鸣声，它可以推断佩戴者坐在飞机上，监测佩戴者坐了多长时间，然后调整睡眠和运动建议，帮助佩戴者应对疲劳并更有效地脱水。
和时差。
新用途随着可穿戴设备收集更多有关我们和周围环境的数据，它们将越来越成为我们的“数字自我”。
这与可穿戴设备和态势感知的融合相结合，为可穿戴设备开辟了许多新用途。
可能性几乎是无限的。
但很容易想象，可穿戴设备将成为通用访问设备，例如打开家庭、办公室和汽车门锁，以及登录工作系统。
不再需要钥匙，不再需要记住密码或随身携带通行证。
在家庭自动化领域，智能娱乐系统可以通过可穿戴设备检测家中的人员，并根据该人的喜好自动选择电视频道、音乐和音量。
可穿戴设备能够与放置在整个房间的信标进行通信，感知人员的存在，根据个人喜好调节灯光和暖气，以及打开和关闭它们，让您始终感到舒适并节省能源。
大数据：模糊消费电子产品和医疗电子产品之间的界限也许最令人兴奋的新用途是在可穿戴设备中帮助人们管理健康。
随着生物传感器的使用增加，以及它们收集的数据的准确性和可靠性的提高，我们将看到消费产品与医疗领域的融合。
健身和生活方式设备将从消费噱头演变为提供医疗级数据。
因此，您收集的用于跟踪您的健康和活动水平的信息可以与您的医生或自动医疗监测系统共享，以便在健康问题出现之前获得早期预警信号。
这使得人们能够更早地寻求治疗或做出适当的生活方式改变，此时病情不太严重，更容易实施并且更有可能成功。
目前许多公司正在开发用于医疗服务的数据共享云基础设施，而可穿戴设备是这些基础设施的天然合作伙伴。
这个时候我们就会见证所谓大数据的真正威力。
随着可穿戴设备变得更加普遍和先进，组织和分析数百万人多年积累的健康、健身和生活方式信息将成为可能。
除了揭示健康趋势之外，这些庞大的数据集还可以揭示疾病是如何开始的（所谓的“零水平医学”）。
这使得早期干预能够最大限度地减少疾病对经济、社会和个人的影响。
用户隐私和安全随着可穿戴设备收集越来越多的敏感信息并成为完全数字化的自我，隐私和数据安全将变得至关重要。
尤其是在医疗数据方面，消费者会要求最高级别的数据安全措施，而随着消费者信息的增多，这将成为购买决策的关键因素。
数据安全在于存储和传输。
大多数第一代联网可穿戴设备都依赖于其所选连接技术的固有安全协议，例如蓝牙?智能。
如果您只是跟踪人们白天走了多少路，这可能就足够了。
但如果消费者将他们的医疗信息委托给可穿戴设备，则需要更强有力的安全措施。
最新版本的蓝牙（蓝牙 4.2）提供了更高的安全性。
但由于蓝牙设备数量庞大，安全算法被黑客攻破（数据传输不受保护）的风险始终存在。
因此，可穿戴设备制造商必须考虑独立的加密措施，例如Dialog针对可穿戴设备的解决方案部署的加密措施。
即使蓝牙安全协议被破解，传输的数据仍然是加密的。
这使得制造商能够为消费者提供独立于蓝牙技术的端到端安全性。
为可穿戴设备上的个人信息提供与银行财务记录相同级别的保护。
电池寿命 纽扣电池和充电电池的功率有限，为可穿戴设备制造商在集成更多传感器和支持新用途方面带来了重大挑战。
IDC和GMI的研究多次表明，电池续航时间已成为消费者购买电池供电便携式产品时首先考虑的因素。
目前的可穿戴设备通常提供大约 7-14 天的电池寿命/充电周期。
随着设备变得越来越复杂，消费者期望这种功能至少能够得到维护，并且肯定会得到扩展。
此外，可穿戴设备的许多用途都需要长时间持续监控，并且必须移除设备进行充电或更换电池可能会抵消该应用的优势，从而降低它们对消费者的吸引力。
例如，如果您必须在晚上给设备充电，您将无法跟踪睡眠模式并错过心悸，这可能是严重心脏病发作的警告信号。
典型的锂聚合物充电电池的容量仅为40mAh。
在这个预算内为多传感器可穿戴设备供电几天意味着减少系统所有组件的功耗，包括传感器、系统和通信硬件和软件。
传感器技术不断进步并降低功耗要求。
同时，Dialog通过蓝牙集成应用程序和通信硬件？智能 SoC（例如新型 SmartBond DA0）不断改善系统总功耗。
得益于创新的电源管理和射频技术，SmartBond DA0 在典型的蓝牙事件期间仅消耗 1 mA 的电流。
图 3：Dialog 的 SmartBond DA0 是一款“可穿戴片上”SoC，只需添加传感器、电源和一些外围组件即可快速可靠地创建可穿戴计算设备。
圣杯：永不脱手的可穿戴设备 可穿戴设备的最终目标是实现持续监控。
这意味着找到一种为设备供电的方法，而无需将其拆下进行充电（或更换电池）。
两个明显的选择是能量收集和无线充电。
对于能量收集，最有可能的候选技术是光伏电池和杂散射频信号的收集。
振动能量收集和热电发电也是可能的，但人体运动的频率和人体周围的温差有限，这意味着其潜力非常有限。
一些制造商已经开始研究能量收集在可穿戴设备中的作用，例如 Misfit 就与施华洛世奇合作生产太阳能健康监测珠宝。
然而，由于可穿戴设备的需求不断增加，能量收集似乎不太可能成为始终运行的设备的唯一电源。
能量收集可以成为辅助电源，有助于延长原电池的寿命。
无线充电作为主要电源具有更大的潜力。
由于可穿戴设备需要佩戴在身上，因此最有前途的选择是松耦合无线充电，其中射频信号在扩展区域内为多个独立设备充电，类似于将多个设备无线连接到互联网的 Wi-Fi 系统。
连接的。
Dialog 和 Energous 最近展示了此类系统的首次概念验证结果，充电半径可达 10 米。
图 4：松散耦合的无线充电可以支持永远不需要摘下的可穿戴设备的开发。
如果无线充电真正成为永远在线的可穿戴设备的主要电源，则需要对充电基础设施进行大量投资。
Wi-Fi 可以作为一个模型；充电系统可以安装在家庭和工作场所，咖啡店、机场、酒店等可以通过为顾客创造更大的“充电热点”来从竞争对手中脱颖而出。
外形尺寸可穿戴设备制造商面临的另一个挑战是将所有这些功能塞进人们喜欢并愿意长时间连续佩戴的设备中。
不同的人对可穿戴设备的外观有不同的偏好。
有些人喜欢更时尚，而另一些人则喜欢更简单。
目前，最常见的可穿戴设备是手环和智能手表。
市场研究公司 Forrester 的初步市场研究表明，这些设备仍将是最受欢迎的设备之一，28% 的人很高兴在手腕上拥有一个有趣且值得信赖的传感器设备。
其他流行的可穿戴设备选项如图 5 所示。
图 5：可穿戴设备有各种形状和尺寸，而不仅仅是手环和手表。
这表明我们将看到许多不同的设备类型，但它们有一个共同点：非常小的外形尺寸。
为了构建这些小型设备，制造商需要使用集成度更高的硬件解决方案； SoC 解决方案在单个封装中提供所有应用程序、系统、安全和个人连接功能。
目前，最小的解决方案（在单个模块中包含 SoC 和所有必要的无源组件）的尺寸约为 3.5 x 3.5 毫米。
为了满足未来的外形尺寸要求，这些解决方案的尺寸需要进一步减小。
向可穿戴设备制造商供应元件的 IC 公司可以通过增加集成到其 IC 解决方案中的功能来帮助推动这种尺寸减小的趋势。
例如，Dialog的SmartBond DA0集成了通信、应用处理、传感器集线器和电源管理功能。
这消除了对外围电池充电器、电量计、DC/DC 转换器等的需求，有助于显着节省电路板空间。
为未来做好准备。
具有先进功能的舒适、多传感器可穿戴设备具有帮助人们在许多方面改善生活的巨大潜力。
但要真正实现这一潜力，可穿戴设备制造商需要将设备与消费者感兴趣且有用的服务结合起来。
这些服务的可能性几乎是无限的——从远程医疗检查和帮助人们做出健康的饮食选择到家庭自动化等等。
这些服务将鼓励人们购买和使用可穿戴设备，推动这个年轻的市场继续其令人印象深刻的早期增长率并逐渐成熟。
为了实现这些设备和服务，可穿戴设备制造商需要采用具有扩展功能并满足这些设备尺寸和功耗的独特限制的芯片解决方案。
Dialog Semiconductor 致力于通过其 SmartBond 产品系列提供该解决方案，并制定了旨在跟上不断变化的行业需求的创新路线图。
SmartBond DA0 是该路线图的第一步。
作为首款用于可穿戴设备的单芯片解决方案，SmartBond DA0 具有卓越的性能、高集成度和低功耗。
它是目前唯一的集成解决方案，使设计工程师能够创建具有上下文感知多传感器的完整可穿戴设备，为用户提供令人满意的充电周期。
它有助于创建下一代智能蓝牙可穿戴设备，推动这个新兴市场充分发挥其潜力。