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下一代可穿戴设备要兼顾功耗和安全防护

时间:2024-05-22 17:38:51 科技赋能

降低功耗一直是可穿戴设备的目标。

如果还考虑到重要数据的安全保护,可穿戴设备的能源管理将变得更加困难。

随着可穿戴设备和物联网(IoT)即将成为未来几年最大的半导体市场,相关芯片设计也将经历范式转变。

重要的是,如果要最大限度地减少设备的能源足迹,软件和硬件必须相互合作并开发协同设计技术。

根据半导体工程网站的一份报告,为了降低功耗、占地面积和材料清单,当今的连接设备已经开始将多个无线集成芯片集成到主应用处理器中。

在这一趋势下,针对特定低功耗应用的智能片上系统(SoC)将取代单一的多用途芯片。

低功耗设计成为一项要求,并且需要在系统级别进行适当的能源管理。

例如,物联网无线传感器节点SoC需要能够应对多种工作模式,并随时切换内部资源的使用,以降低能耗。

为了实现这一目标,芯片需要能够适应各种节能设计,例如多个电源岛、不同形式的体偏置和保留模式。

由于所有节点都或多或少依赖可充电能源,如何让模拟模块超节能成为一个重要问题。

为了将低功耗计量与基于低功耗的软件堆栈紧密结合,需要提出新的设计方法。

此外,环境中的射频、光、风等能源也成为低能耗设计的目标。

健康手环处理器需要随时分析传感数据,因此在工作模式下不能进入长期休眠。

此时,能够以低功耗执行MIPS/MHz高速运算的处理器就成为了此类可穿戴设备的首选。

在微控制器(MCU)的设计中,有很多选项可以实现这一目标,例如寄存器类型选择、逻辑门计数、中断数量和设计层数,所有这些都可以调整以达到期望的结果。

的结果。

可扩展性是可穿戴设备和通用自动化设备的关键设计参数。

处理器需要能够连接大量的外部组件,例如算术和联合处理块。

分散化已成为低功耗设备的主要设计。

主意。

这意味着健康手环的处理器只负责核心功能,而蓝牙传输、数值计算的浮点处理以及传感器接口的过滤和排序功能都属于扩展向量范围。

然而,设备的安全防护要求往往与低功耗设计背道而驰,因此需要严格的分析和设计方法才能实现完美的系统性能。

虽然运营商也可以通过软件增强防护功能,但最理想的安全防护仍然需要与硬件结合。

可穿戴设备可以分为频繁连接和偶尔连接两种类型。

无论是什么类型的设备,对于电池寿命和安全防护都有相同的要求。

然而,持续连接的可穿戴设备需要支持各种形式的通信,因此它们更类似于物联网设备。

在功耗和安全防护的双重考虑下,物联网设备需要结合与电源相关的操作来使用明确的安全、通信和频率事件设置。

随着物联网网络成为开放空间,安全防护设计的复杂性也会增加。

目前,物联网低功耗设备的安全防护设计仍处于初级阶段,但可以肯定的是,最终会发展出可行的模型和方向。

但最大的问题是,这种模型能否在重大安全漏洞出现之前提出。

新闻词典:能源足迹 能源足迹(energyfootprint)是指燃烧化石燃料后产生的二氧化碳排放量以及需要净化多少森林面积的计算。

能源足迹的计算对象是满足一个地区居民直接和间接消费需求的一次能源。

因此,如果能够减少最终能源消耗,或者调整或改进一次能源,将有助于大幅减少生态赤字。

也就是说,只要改善能源足迹,就能提高一个地区的资源消耗和垃圾生产承载能力。