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全球可穿戴设备产品功能分析报告

时间:2024-05-22 13:59:05 科技赋能

智能终端的特点之一就是连接便捷。

无论是电脑还是智能手机,连接性都是设备的重要功能,可穿戴设备也不例外。

从目前的情况来看,可穿戴设备大多作为现有设备的辅助设备。

例如,三星的Galaxy Gear智能手表需要连接自家制造商的Galaxy Note 3智能手机,而Jawbone UP手环也需要通过耳机插入数据。

Groove 与手持设备交互。

但未来,随着可穿戴设备系统集成化、功能丰富化、高速性能化的趋势,设备之间的互联也将成为重要组成部分之一。

在可穿戴设备中,低功耗和高速传输将是互连功能设备的要求,低功耗的苛刻性将尤为明显。

设备首先要保证长久的电池寿命,才能保证设备的互联互通。

因此,设备上使用的互连器件必须在保证低功耗的同时,考虑提高传输功率和性能。

这一点在蓝牙版本升级的发展路径上表现得尤为明显。

从最初的蓝牙1.1和1.2到最新的蓝牙4.0技术版本,每次升级都是在保证功耗的同时提高性能,或者说保持性能。

大幅降低功耗,从而提高设备的互联能力。

此外,随着可穿戴设备的类型变得更加多样化以及设备美观的需求减少了接口数量,无线充电技术也将发挥作用。

图1:当前主流蓝牙技术规范。

目前,NFC、蓝牙、WIFI等技术作为现有设备的互联技术,将在可穿戴设备的未来发展中掀起另一波需求。

前两者适用于移动支付、快速适配等短距离小数据的功能应用,而后者将是可穿戴设备上的娱乐需求、实时交换等大数据应用的首选技术。

在蓝牙4.0低功耗版本和.11ac等低功耗、高传输技术的推动下,互连设备公司将充分受益。

图2:未来蓝牙配件(蓝牙模块+蓝牙APP)出货量预测。

作为时刻密不可分的设备,可穿戴设备除了满足传统设备的基本功能外,还应该实时监控和收集用户日常位置的反馈。

利用信息、速度信息、方向信息,甚至体征信息来完成LBS服务和身体健康舒适水平的测量和采集。

这就需要监控设备来完成这一重要功能。

传感MEMS(微机电系统)和生物MEMS将“肩负”这一功能。

MEMS(微机电系统)以半导体技术为基础,根据功能需求将微电路和微机械集成在芯片上。

它具有重量轻、体积小、能耗低、谐振频率高、响应时间短等诸多优点,易于批量生产和集成,完全满足可穿戴设备设计和应用的需求。

传感MEMS将通过压电、热电偶、谐振等敏感元件将物理信号转换为电信号。

可用于测量速度、压力、湿度、磁力等各种物理信号,并将其转换为智能终端可识别的信号进行采集。

据分析,常见的传感MEMS包括加速度计、陀螺仪、压力传感器和温度计等,已广泛应用于当前的智能手机、遥控器、游戏手柄等设备中,更常用于可穿戴设备。

这是一个必不可少的设备。

加速度计分为单轴或多轴,可以测量用户的速度变化和重力;陀螺仪主要测量旋转角度、角速度和旋转;压力传感器用于测量施加在设备上的压力,包括人工压力、气压等自然压力。

在大多数可穿戴设备中,测量人体运动和环境状况将成为基本配置和用户购买的首要目的。

因此,传感MEMS未来增长空间巨大。

图3:MEMS加速度计工作原理的简单示意图。

图4:MEMS陀螺仪工作原理的简单示意图。

生物MEMS是通过微电子和化学、生物微量分析检测芯片或仪器制造而成。

它将驱动泵、微控制阀、探测器和其他元件。

该设备被小型化在功能芯片上,并分析用户的身体健康信息。

生物MEMS通常用于指纹检测、体征监测、血液测量和微型泵等功能。

生物MEMS将对可穿戴设备的健康和安全产生重大影响。

在健康方面,生物MEMS的体征检测可以帮助用户及时了解和识别自己的身体状况,有助于预防疾病和其他健康问题,也可以帮助医疗机构实时监测和治疗患者。

对于儿童和老人来说,监测和护理发挥着重要作用。

JawboneUP智能手环已经能够检测用户的睡眠质量和睡眠持续时间。

微软已经开始测试“Joule”智能设备,该设备将心脏监测器设计为腕带,并将其打造成可穿戴设备。

与医疗设备的融合程度被推向了新的高度。

在安全性方面,生物MEMS可以通过人体特征的检测对终端设备进行加密。

与传统的加密方法相比,其破解难度更大,安全程度更高。

苹果公司是这项技术的最佳实践者。

在最新的iPhone 5S产品中,苹果率先引入了指纹识别技术。

通过这项技术,用户只需将手指按在home键上,设备就会自动扫描指纹,与机器上预存的指纹数据进行匹配,从而完成解锁功能。

对于以往的数字加密方法来说,指纹扫描由于生物特征的复杂性,使用暴力破解等传统方法解密会更加困难,从而进一步提高未来设备及其信息的安全性。

生物MEMS的应用将取代目前的传统密码,成为未来主要的信息安全认证方式。

图5:iPhone 5S中的指纹识别芯片 图6:可检测青光眼眼压的生物MEMS传感器功能需求的延伸,促使可穿戴设备和设备在电池寿命、互连、监测等方面的探索和发展,而在体感方面,触发需求将带来触觉、视觉、声音等方面的行业变革。

触觉需求意味着用户需要可穿戴设备易于日常携带。

因此,触觉要求要求设备不仅要轻而且要坚固,大多数可穿戴产品都要求贴合用户的体型。

因此,产品除了功能器件之外,除了尺寸和重量的减小外,作为部件载体的外观件和结构件的选材和制作也不容小觑。

高延展性、轻便美观以及良好的散热性能将作为可穿戴设备的重要组成部分,让整个设备如虎添翼。

无论是佩戴的舒适度、外观的美观度,还是产品的使用寿命都将得到极大的提升,而从现在来看,金属外观结构件将成为满足这样的期望的最佳选择。

由于金属具有良好的延展性,将方便制造商制造出适合不同类型用户体型的设备。

通用产品的用户还可以在日常使用过程中对形状进行微调。

同时,金属在断裂前的塑性变形和裂纹扩展过程中吸收能量。

它具有出色的能力,在保护可穿戴设备内部组件方面也起到了非常理想的作用。

另外,由于可穿戴设备的体积小,元件集成度高,而这两种趋势在未来会越来越明显,直接的后果就是产生的热量会增加,散热情况会变得更加糟糕。

由于高度集成,变得更加严重。

,而金属是天然的导热材料,将有助于产品将内部热量尽快传导到外部,提高产品性能,延长产品品质。

综合来看,金属材料在可穿戴设备市场得到广泛应用,加工制造金属外观结构件的企业将充分受益。

外观部件需要随身携带并贴近身体使用。

当然,其中的“领带”也需要满足这个要求。

这样的“领带”就是一块将各种元件连接成一体的集成电路板。

与传统产品不同,要满足这个要求,PCB是有能力的,FPC(柔性电路板)可以在这个舞台上“大展拳脚”。

与传统PCB产品相比,FPC可以有效缩小产品体积,增加便携便利性,而且重量也更轻。

从厚度来看,不带接口插座的补强板一般在40-70um左右。

当需要提供结构复杂的设计时,多层FPC叠加也能有效控制体积和质量。

将对可穿戴设备整体产品的设计和参数控制起到一定的作用。

非常重要的角色。