全球主流智能手環(huán)傳感器模塊拆解大揭秘

如果說前幾年消費電子市場的熱點是是功能手機向智能機的轉(zhuǎn)換過渡，那么近幾年則逐漸偏移到智能設備的便攜化、智能化。近年來，國內(nèi)外豪杰紛紛聚 焦智能硬件，Google Glass問世，Galaxy Gear 接踵…… 今年9月份Apple Watch的亮相更是將這個熱點推向更高。

這段時間，我們也測評拆解了不少智能硬件，尤其是各種可穿戴設備，我們發(fā)現(xiàn)身披時尚、智能、健康等標簽的智能手環(huán)、腕帶們其實并沒有想象中的“高大 上”，拋開外形、大同小異的APP，在核心硬件原理上，它們非常相似。一個公式就能基本囊括，微控制器或者MCU+低功耗藍牙通信方案+慣性傳感器+電源 方案?；驹砗芎唵危粋€MCU或者處理器（內(nèi)置或者另外配合小容量RAM，ROM）控制藍牙、傳感器、LED和振動器。紐扣電池或鋰電池提供電源。

先拿國內(nèi)79元小米手環(huán)來看看吧。

小米手環(huán)采取的分體式設計，腕帶與主體可以分離。主體內(nèi)部構(gòu)造也很簡單，前后兩片式外殼，中間嵌入電池、主板與振動器，充電觸點設計在外殼上。

電路板，主要IC，Dialog DA14580 藍牙片上系統(tǒng)，內(nèi)置一個32-bit ARM Cortex M0內(nèi)核，擁有一個功率管理模塊； ADI ADXL362 3軸數(shù)字輸出MEMS加速度計，TI TPS62736 降壓轉(zhuǎn)換器。

Fitbit Flex

Fitbit Flex 也是分體式設計，腕帶和主體可以分離。主體部分外殼焊接非常緊密，使用到大量的膠水，充電觸點和藍牙天線設計在了塑料外殼上。殼內(nèi)的硬件是振動器、電路板 和可充電鋰電池。主板上還貼了一塊NFC，不過由于手環(huán)并沒有NFC相關的功能，因此并不了解這塊NFC線圈的實際作用。

主板上主要IC是意法半導體STM32L 32位微處理器，意法半導體LIS3DH 三軸加速度傳感器，Nordic NRF8001 藍牙4.0芯片以及一枚TI BQ24050的鋰電池充電芯片。

接下來再看看Jawbone的UP 手環(huán)。Jawbone是較早進入智能手環(huán)的廠商之一，兩代UP手環(huán)在市場上也非常流行，兩代UP都是典型的一體化設計，代表了比較高的工藝水準。

電路板采用的柔性板，所有的電子器件全部貼裝于軟板之上，電池密封在一個金屬小盒子里，外面是一圈柔軟的TPU橡膠，既能保證手環(huán)的柔韌性，也防止電池 受到擠壓損傷，而且主板上的IC使用了高強度的點膠，且覆蓋面積大，進一步確保了主板的穩(wěn)定性。主要使用的IC有TI MSP430F5528的微控制器，Nordic nRF8001 藍牙芯片，Bosch BMA222EF三軸加速度傳感器。

再來看以精致外形俘獲不少用戶的Misfit Shine，也是采取的主體和腕帶分離的設計形式。兩片式金屬外殼，內(nèi)置紐扣電池和一塊電路板。拆解下來，我們覺得這只手環(huán)的亮點在于其核心電路之外的工 業(yè)設計，小巧的金屬外殼、12顆LED燈可以簡潔的顯示時間，整個主體上貼有磁鐵和夾扣相吸實現(xiàn)多樣化的佩戴模式。

Misfit Shine圓形黑色主板，周邊是12顆LED。通過主板標注，它的解決方案也是MCU+藍牙以及一枚加速度傳感器。型號分別是Silicon Labs EFM32，32位ARM內(nèi)核MCU，TI CC2541 藍牙4.0芯片，內(nèi)置128KB ROM 以及8KB RAM。

Ni Nike FuelBand 智能手環(huán)，也是一體化設計，拆解時需從腕帶表面開始切割。由于整個手環(huán)做成弧形，因此整個電路主板都是采用的柔性板，成本自然會比硬板高，板子中間是一塊 5*20 LED陣列。值得一提的是Nike FuelBand 采用的是兩個36mAh鋰電池的設計，但是續(xù)航能力并不強，只能支持5天左右。

電路板上的IC主要分布在兩端。使用的意法半導體STM32L151QCH6 MCU，內(nèi)置256kb閃存，意法半導體LIS3DH三軸加速度傳感器，CSR的藍牙4.0芯片CSR1010，意法半導體STNS01 鋰電池充電芯片。

Bong一代，采取的也是一體化設計，腕帶、鋁合金裝飾外殼、芯片塑料外殼以及殼內(nèi)的主板、電池和振動器。

電路板上，Nordic nRF51822 的藍牙SoC，意法半導體LIS3DH 加速度傳感器，這顆傳感器出現(xiàn)的頻率很高。Liner LTC4065充電芯片和TI LM3673 降壓轉(zhuǎn)換器，強化電源。

最后是我們已經(jīng)拆解過的手環(huán)們的一些總結(jié)列表，從這些功能、硬件的參數(shù)上面，環(huán)環(huán)們的區(qū)別并不大，唯一看到續(xù)航時間上bong 二代理論上可以達到一年左右，算得是一個突破。價格區(qū)別比較大，小米手環(huán)突圍之后拉開約20倍左右的差價。

除了我們已經(jīng)拆解的這些手環(huán)腕帶們，其實市面還有很多的手環(huán)。由于方案簡單，門檻比較低，開發(fā)成本也低廉，開發(fā)周期也比較短，所以智能穿戴的市場目前還 比較混亂。但是就我們的試用情況來看，目前的智能手環(huán)們離成熟還有很大的距離，工業(yè)設計、傳感器、顯示、功耗和交互這五大方面都需要提升。我們認為，作為 下一代的便攜電子，體驗應該是傻瓜式的，工業(yè)設計應該是時尚、無感佩戴式的，能夠真正收集到有效數(shù)據(jù)并且管理提供增值服務。