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可穿戴产品持续升温,引发微MCU应用热潮

时间:2024-05-22 15:01:05 科技赋能

可穿戴设备市场持续火爆。

据思科研究,2020年全球可穿戴应用产品市场规模将达到1亿美元,预计2020年可穿戴市场将翻倍。

芯片制造商积极投资适合可穿戴设备设计的微控制器解决方案……随着可穿戴产品不断推陈出新,各种新颖的可穿戴产品不断推出。

目前,已有三星、索尼、谷歌、苹果、高通、英特尔、飞思卡尔等国际主要厂商竞相推出可穿戴设备或适合可穿戴设备的解决方案。

尤其是在今年的CES(消费电子展)上,两大厂商WristRevolution和FashionWare在展区大规模展示可穿戴技术产品,也宣告了2020年可穿戴设备市场即将爆发。

医疗级可穿戴设备的价格很高。

纵观目前可穿戴设备的现状,主要有两大类产品。

一种是用于远程医疗和生理信息监测目的,另一种是用于个人生理状态,主要用于运动和个人健康管理目的。

传感器,除了新颖的智能手表、智能配件等特殊产品。

当然,这些智能手表和配件大多还具有一些感知佩戴者生理状态的功能,而不仅仅是简单的智能手表或智能配件。

饰品用途。

智能手表、智能手环等可穿戴设备与智能手机一样,传感功能日益多样化。

使用针对可穿戴应用优化的传感模块将节省开发时间。

可穿戴应用变得越来越流行。

除了加大力度推出相应的MCU解决方案外,芯片厂商还通过赞助世界级体育赛事来获得知名度。

远程医疗类可穿戴产品由于需要投入医疗应用市场,属于相对垂直整合的市场产品。

此外,医疗设备的安全法规和检测要求相对于3C产品来说相对严格,因此一般行业参与者进入医疗市场并不容易。

在电子市场中,仅用于个人健康管理和生理信息监测的可穿戴设备较少涉及医疗应用,是目前可穿戴设备制造商积极投入的应用市场。

可穿戴解决方案需要满足低功耗的要求消耗少,成本低。

可穿戴智能产品的发展方向也进一步将产品的形态限制在能够为佩戴者提供无负担、长续航等功能需求上。

这也意味着可穿戴产品需要在极轻的重量下保持基本的操作和传感性能。

虽然目前市面上的大部分计算平台在功耗性能、计算性能、产品尺寸等方面都能满足可穿戴产品的开发需求,但事实上,在智能手表产品开发时,许多技术集成难题仍然会存在。

遭遇。

从智能手表产品来看,目前索尼、三星、谷歌以及少数新锐创业者都在积极投资智能手表。

智能手表产品存在很多技术瓶颈,亟待改进。

比如如何让电池的续航时间达到2~如何在不充电的情况下连续使用3天以上,显示屏如何在户外清晰可读,表壳的制作水平如何达到珠宝的水平等。

ARM MCU 具有开发可穿戴应用的潜力。

在续航方面,现有的智能手表大多采用基于ARM的集成芯片,功耗非常低。

相反,显示屏的功耗问题却很难解决。

从现有商用产品来看,可穿戴智能手表主要采用三种小尺寸显示屏:E-Ink、OLED、LCD。

其中,OLED可以在没有背光模组的情况下工作,并且可以大大压缩显示屏的厚度。

目前已经成为彩屏智能手表的主流。

屏幕选项。

然而,在带有彩色显示屏的智能手表产品中,虽然色彩效果更吸引人,但实际上却导致电池续航时间只能维持1到2天。

大部分可穿戴产品的电池续航要求只是基本达标。

电池性能方面还有很多可以改进的地方。

除了功耗问题外,智能手表的核心运作还处于初步发展阶段。

与平板电脑和智能手机中使用的嵌入式系统不同,它们拥有多年的开发基础,尽管谷歌最近才发布了针对可穿戴应用的嵌入式系统。

但实际上相关开发资源和系统平台的优化还需要时间。

智能手表产品挑战:价格高影响市场拓展。

智能手表需要改进的不仅仅是功耗、系统优化等问题。

智能手表还需要与普通手表竞争商业化目标。

也就是说,智能手表的产品尺寸、重量、外观都需要与普通手表接近,才算是比较完整的可穿戴产品。

然而,目前推出的智能手表的尺寸由于需要安装更大的电池和负载功能模块等问题而存在。

大多数产品体积庞大。

比一般手表稍大一些,仍有相当大的改进空间。

另一方面,可穿戴个人活动记录器和智能腕带等产品不一定需要显示屏进行表面显示。

市售的智能手环采用LED、OLED显示矩阵或小型LCD设计,显示屏不需要呈现大量数据,只需要显示诸如累计步数、运动参数等,屏幕消耗相对较少。

力量。

只需要在平台、系统、显示屏上进行节能优化设计即可。

大多数产品可以实现3到5天的续航时间,相对于智能手表来说,能够更好地满足用户记录生理数据的长期佩戴需求。

智能手环成本低廉、产品多样,成为可穿戴产品市场爆发的焦点。

这也是因为智能手环的功能简单,与智能手表不同,它们不需要能够连接智能手机来呈现短信、电子邮件、SNS(社交网络服务)消息等附加值应用,所以在嵌入式系统选型方面,可以选择更加简化的系统平台。

纵观目前主流的可穿戴设备产品,智能手环在产品功能上更能满足终端用户的需求,尤其是新颖的应用集成和低廉的终端价格优势,具有市场爆发式增长的空间。

如果按照极低功耗、低成本的方向思考,目前市面上的智能计算平台中,只有ARMMCU微控制器平台具有更好的导入优势。

另外,ARM架构在运行功耗方面也有不错的表现。

嵌入式系统除了采用智能计算平台外,手机中常见的Android平台也有大量的Linux或其他嵌入式系统平台开发资源可供选择。

发展条件相对灵活多样。

就连智能手环本身的功能也比较有限,在产品开发方面也不会有太大的进展。

甚至可以减少固件升级或存储空间扩展的需要,并且无需集成无线网络或低功耗蓝牙无线传输,使智能手环更具成本效益。

芯片厂商纷纷推出解决方案平台,抢占可穿戴医疗应用市场。

纵观智能穿戴设备的产品需求,基本没有背离小型化、低功耗、互联化、传感元件集成化的要求。

尤其是可穿戴产品,是以人体为基础的。

主要采用可穿戴应用,产品必须具有极小的重量和尺寸才能满足产品设计要求。

也有越来越多的微控制器厂商集成开发可穿戴应用的应用平台,以便产品开发者可以在应用平台上快速开发应用。

构建产品所需的功能。

例如,飞思卡尔就推出了WaRP平台,据说是专为可穿戴设备设计的,在成本、体积、功耗等性能方面优化了设计。

在WaRP平台的小型化设计方面,WaRP开发板面积仅为38x14mm。

采用复合电源管理架构对运行功耗进行优化,选用运行功耗最低的ARM Cortex-A9,搭配Cortex-M0+集成sensorHub架构。

同时,WaRP平台还可以选择功耗更低的LCD显示屏或E-Ink显示屏。

同时,平台网络架构支持Wi-Fi和蓝牙4.0无线通信。

除了飞思卡尔的WaRP平台之外,意法半导体也看好可穿戴医疗市场。

目前已组建可穿戴医疗团队,积极利用软件、硬件和系统集成的优势抢占健康及医疗可穿戴应用市场;此外,手机芯片厂商高通也在2016年成立了Qualcomm Life,积极投资智能健康和医疗市场,准备充分利用其掌握的核心无线通信技术进军移动可穿戴健康和医疗应用市场。