IOT時(shí)代下的可穿戴設(shè)備

現(xiàn)如今，人們?cè)絹?lái)越感受到物聯(lián)網(wǎng)所帶來(lái)的便利。小到吃穿用，大到外出旅行購(gòu)物，物聯(lián)網(wǎng)正逐漸嵌入到了我們的生活當(dāng)中。而可穿戴設(shè)備便是其中重要的一環(huán)，在IoT時(shí)代，可穿戴設(shè)備所負(fù)擔(dān)的職責(zé)也越來(lái)越重。

IoT大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)

據(jù)IDC預(yù)測(cè)，2016年到2020年可穿戴市場(chǎng)將呈現(xiàn)明顯增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2020年智能可穿戴設(shè)備的發(fā)貨量會(huì)達(dá)到2億，智能手表出貨量將達(dá)到1.61億塊，可穿戴設(shè)備市場(chǎng)潛力巨大，隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的迫近，可穿戴市場(chǎng)有望迎來(lái)新的飛躍。未來(lái)連接將變得更加頻繁，對(duì)于可穿戴設(shè)備性能及功耗水平都提出新要求。

智能可穿戴設(shè)備最重要的是低功耗

“要讓可穿戴設(shè)備執(zhí)行IoT時(shí)代聯(lián)結(jié)者的職能，就必須把鏈接功能做好，并且這種鏈接方式最好是低功耗的，能夠讓可穿戴設(shè)備運(yùn)行的時(shí)間更加持久?！眮?lái)自安森美半導(dǎo)體亞洲區(qū)市場(chǎng)推廣經(jīng)理?xiàng)钫堈J(rèn)為，低功耗藍(lán)牙5.0將成為很好的解決方案。

他表示：“引入低功耗藍(lán)牙技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)短距離通信的最低功耗。這將大大延長(zhǎng)可穿戴設(shè)備的工作時(shí)間。目前低功耗的藍(lán)牙技術(shù)具有幾大特點(diǎn)，一個(gè)就是在2.4 GHz ISM頻段中運(yùn)行，數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到2Mbps；再一個(gè)便是，經(jīng)過(guò)優(yōu)化后可以長(zhǎng)時(shí)間傳輸小段數(shù)據(jù)（與支持連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹皹?biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙”相反，同時(shí)支持連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸）；還有一個(gè)便是易于實(shí)施，目前的智能手機(jī)中已經(jīng)配備了低功耗的藍(lán)牙設(shè)備；還有就是諸如自定義/專有協(xié)議、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)點(diǎn)。”

“低功耗的藍(lán)牙基帶是由硬件和軟件組成的混合方案，這將有利于把這項(xiàng)技術(shù)引入進(jìn)消費(fèi)類應(yīng)用、傳感器、可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)等等?！彪S后楊正龍繼續(xù)補(bǔ)充道。

可穿戴設(shè)備還需進(jìn)一步提升性能

低功耗藍(lán)牙技術(shù)，為可穿戴設(shè)備連接提供了有效的解決方案。為了進(jìn)一步提升可穿戴設(shè)備性能，使其滿足物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)及高頻連接需求，上游芯片廠商也在不斷努力。

Cypress公司MCU產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理趙向陽(yáng)提出了使用雙線程的PSoC對(duì)IoT以及可穿戴設(shè)備提供支持，這種SoC可以極大地降低設(shè)備的功耗，并且加快可穿戴設(shè)備的運(yùn)行速度，是一種既高效且實(shí)用的芯片。PSoC最成功的應(yīng)用之一是家電領(lǐng)域，例如白電的觸控按鍵，還有手機(jī)和可穿戴的觸控產(chǎn)品，主要采用了CapSense觸控屏。

高通的也針對(duì)可穿戴設(shè)備專門推出了Snapdragon Wear系列芯片，主打低功耗、連接性、安全性等特點(diǎn)，在相對(duì)低功耗的情況下也可以保證其突出的性能，從而滿足大部分用戶的使用需求。

上游芯片廠商的不斷加持，也為逐漸勢(shì)微的可穿戴設(shè)備產(chǎn)業(yè)注入了一劑強(qiáng)心針。針對(duì)其充電模式，行業(yè)也有不同方案探討。

無(wú)線充電是可穿戴設(shè)備的必然發(fā)展趨勢(shì)

雖然可穿戴設(shè)備發(fā)展日新月異，信息接入方便快捷，但是由于充電接口不統(tǒng)一，電池續(xù)航能力有限，能源接入點(diǎn)有限，不能滿足電能無(wú)線移動(dòng)式接入等原因，成為目前智能可穿戴設(shè)備發(fā)展的阻礙。

對(duì)此，上?？ò亓种悄芸萍祭钤戚x博士認(rèn)為相比于信息無(wú)線化進(jìn)程，能量供給無(wú)線化進(jìn)程才剛起步。我們的智能手機(jī)從原來(lái)的的只能打電話，屏幕都沒(méi)有的時(shí)代已經(jīng)發(fā)展到如今幾乎可以做任何事的智能手機(jī)時(shí)代，而能量無(wú)線化的進(jìn)程卻依然還停留在只能接觸到充電設(shè)備才能進(jìn)行充能的時(shí)代之中。

目前無(wú)線充電技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了許多的領(lǐng)域之中，比如說(shuō)電動(dòng)汽車的無(wú)線充電系統(tǒng)、輸入式醫(yī)療設(shè)備、室內(nèi)無(wú)線傳能環(huán)境、移動(dòng)機(jī)械無(wú)線傳能應(yīng)用等等?；诖艌?chǎng)近場(chǎng)耦合原理的無(wú)線傳能技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域獲得了應(yīng)用，然而由于其磁場(chǎng)耦合機(jī)理以及天然磁性材料種類的限制，在充電效率、距離、角度或位置偏移合體性等方面還存在較多問(wèn)題。

對(duì)于這一點(diǎn)，IDT中國(guó)無(wú)線電源事業(yè)部南區(qū)負(fù)責(zé)人鐘英東從硬件上給出了自己的解決方案。由于目前的無(wú)線充電方案都需要兩個(gè)物件，一個(gè)就是充電樁，一個(gè)便是被充電的設(shè)備，往往充電樁要比充電設(shè)備大上許多。以iPhone X舉例，它的無(wú)線充電便是需要把手機(jī)放置在Belkin無(wú)線充電器上，但是由于種種緣故，如今充電的最高功率也沒(méi)有超過(guò)10W。

鐘英東認(rèn)為，這是由于充電之間隔板材料以及各種損耗的緣故，要解決這一點(diǎn)也很容易，只要找到一種能夠適合磁感應(yīng)穿透的材料就可以了。

上?？ò亓掷钤戚x博士

而上?？ò亓掷钤戚x博士則提出了不一樣的看法。他認(rèn)為在目前的無(wú)線充電中，主要有兩種充電方式。一種就是通過(guò)磁感應(yīng)原理進(jìn)行充電，不過(guò)這樣只能進(jìn)行近距離充電，并且效率低下，不支持水平位置及角度偏移（會(huì)導(dǎo)致磁場(chǎng)不均勻），不支持收發(fā)端的非對(duì)象，也就是一種產(chǎn)品只能在特定的無(wú)線充電器上進(jìn)行充電。

另一種便是通過(guò)磁共振的原理進(jìn)行充電，而這種充電方式由于工作模式因經(jīng)常耦合劈裂而不穩(wěn)定，磁場(chǎng)分布不均勻，小型化困難，待機(jī)功率高、安全性差，不過(guò)有個(gè)好處便是可以不用貼近了才能充電，可以在擁有一定距離的條件下也能充電。

如何把這兩種充電方式完美的結(jié)合起來(lái)，成為目前研究的重點(diǎn)方向。而能量的傳輸接收方式也有兩種情況，一種是通過(guò)主動(dòng)輻射來(lái)進(jìn)行能量的傳輸，不過(guò)這樣做能量的傳輸功率有限、方向性難以控制、轉(zhuǎn)換效率低、有較高的電磁輻射安全風(fēng)險(xiǎn)。第二種這時(shí)被動(dòng)能量收集，但是這樣做功率的級(jí)別較低，并且對(duì)于WiFi通訊信號(hào)也有影響。

不過(guò)好在目前卡柏林已經(jīng)拿出了自己的成品方案，可以在一塊不到1mm的無(wú)線充電板上隨意進(jìn)行充電，功率也可以達(dá)到20W以上，并且在中間有障礙物的情況下也可以進(jìn)行比較順暢的充電。

小結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代需要兼顧安全、低功耗、靈活、成本等特性，這也是可穿戴設(shè)備融入其中必須滿足的條件。隨著低功耗藍(lán)牙方案、AMOLED屏幕、定制芯片以及充電方案等配套完善，可穿戴設(shè)備在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代仍大有可為！