盤點(diǎn)可穿戴設(shè)備低功耗設(shè)計(jì)的利器

? ? ? 日前，諾基亞宣布以1.9億美元收購(gòu)可穿戴設(shè)備商Withings的消息不脛而走，這讓沉寂已久的可穿戴設(shè)備又一次被推向了聚光燈下。

　　諾基亞的加入看似加劇了競(jìng)爭(zhēng)，但正是因?yàn)檫@一資本的注入可穿戴設(shè)備行業(yè)又增添了些許活力，同時(shí)也給正在動(dòng)搖以及堅(jiān)守的企業(yè)打了一針強(qiáng)心劑。中投顧問(wèn)最近發(fā)布的行業(yè)報(bào)告中顯示，未來(lái)五年可穿戴設(shè)備市場(chǎng)出貨量的年均增長(zhǎng)可達(dá)35%，智能手表和智能手環(huán)兩種形態(tài)依然有很大的市場(chǎng)上升空間。

　　但是業(yè)者不能過(guò)于樂(lè)觀，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)依然是殘酷的，可穿戴設(shè)備的技術(shù)挑戰(zhàn)久久沒能攻破，續(xù)航能力差造成用戶體驗(yàn)極度不友好的情況并沒有得到改善。

　　那還能繼續(xù)優(yōu)化設(shè)計(jì)嗎？

　　眾所周知，續(xù)航能力主要由兩個(gè)因素決定，分別是電池容量和功耗，電池容量越高越好，而功耗則需要降到最低。不幸的是，在新的電池技術(shù)或者材料出現(xiàn)之前，電池容量可提升的空間非常有限，所以壓力幾乎落在如何降低功耗上了。

　　對(duì)研發(fā)人員來(lái)說(shuō)，低功耗設(shè)計(jì)的正確姿勢(shì)是：

　　首先，選擇低功耗器件（包括模塊以及主控芯片）；

　　然后，優(yōu)化軟件算法；

　　最后是功耗測(cè)試，也是把關(guān)項(xiàng)。

　　與大多數(shù)消費(fèi)類電子產(chǎn)品不同，可穿戴設(shè)備對(duì)單一元器件和系統(tǒng)功耗的管控更為嚴(yán)格，在產(chǎn)品出廠之前幾乎所有內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)都要經(jīng)過(guò)精確的測(cè)量，例如芯片、傳感器、顯示屏、無(wú)線模塊等，所以開發(fā)者能否設(shè)計(jì)出一套低功耗的系統(tǒng)和測(cè)試設(shè)備有著千絲萬(wàn)縷的關(guān)系。

　　目前，業(yè)界主流的測(cè)試廠商有是德科技、泰克、吉時(shí)利和羅德與施瓦茨等，這些品牌是高端市場(chǎng)的代表，而國(guó)內(nèi)本土的測(cè)量?jī)x器則大多定位低端，產(chǎn)品也多面向中小型企業(yè)。但是可穿戴設(shè)備只是測(cè)試測(cè)量行業(yè)的一個(gè)細(xì)分應(yīng)用市場(chǎng)，企業(yè)可以拿來(lái)直接使用的低功耗測(cè)試方案并不多。

　　那么可穿戴設(shè)備企業(yè)該如何選擇呢？

　　不難理解，性能和價(jià)格兩個(gè)因素是萬(wàn)能的參考標(biāo)準(zhǔn)。土曼科技CEO汪偉告訴雷鋒網(wǎng)，像安捷倫（是德科技）和泰克的設(shè)備因?yàn)榫雀撸瑑r(jià)格比國(guó)內(nèi)的品牌要貴。據(jù)了解，這些設(shè)備一般價(jià)格會(huì)在幾萬(wàn)到一百萬(wàn)不等，而國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品則要廉價(jià)得多。

　　但是如果要比性能就復(fù)雜了，設(shè)備的采樣速率（因?yàn)樵O(shè)備休眠到運(yùn)行狀態(tài)切換的時(shí)間極短，需要抓取瞬間變化的電流波形）、精度、帶寬以及存儲(chǔ)深度等一系列參數(shù)讓人看得眼花繚亂，所以采購(gòu)一臺(tái)合適的設(shè)備早已是一項(xiàng)技術(shù)活。以下是雷鋒網(wǎng)整理的主流測(cè)試設(shè)備廠商及其相關(guān)測(cè)試設(shè)備，僅供大家參考！

　　是德科技

　　提到是德科技，就不得不安利一下安捷倫這家頗具傳奇色彩的公司。

　　作為測(cè)試行業(yè)的標(biāo)桿，安捷倫是在1999年3月從惠普公司拆分出來(lái)的一家最早做測(cè)試測(cè)量?jī)x器的廠商，同年11月作為一家獨(dú)立公司在紐約證交所掛牌上市。不過(guò)其測(cè)試測(cè)量方案最早要追溯到1939年，創(chuàng)始人就是比爾。休利特（Bill Hewlett）和大衛(wèi)。帕克德（David Packard）兩位硅谷傳奇。

　　但是大家對(duì)是德科技可能就不是那么熟悉了。實(shí)際上，是德科技是安捷倫在2013年拆分出來(lái)的子公司，全權(quán)負(fù)責(zé)電子測(cè)量業(yè)務(wù)，而安捷倫作為母公司，其業(yè)務(wù)方向是生物化學(xué)領(lǐng)域。

　　拆分前的安捷倫被業(yè)界稱為“全球電子測(cè)量之王”，而拆分后這一稱號(hào)也順理成章地轉(zhuǎn)到是德科技頭上了。作為安捷倫電子測(cè)量事業(yè)部的嫡系公司，其在中高端示波器市場(chǎng)一直霸占了全球第一的位置。

　　目前，這家公司在示波器的產(chǎn)品系列上有高中低三條產(chǎn)品線，其中高端和中端都導(dǎo)入了是德科技獨(dú)有的磷化銦半導(dǎo)體工藝，這一工藝有別于泰克等品牌采用的鍺硅工藝，就工藝而言，我們可以把測(cè)試品牌分為兩類，一類是是德科技，另一類叫其它公司。那這兩種工藝有何差異？

　　以Infiniium V系列示波器為例，因?yàn)椴捎昧肆谆煿に?，其具備脈沖響應(yīng)好、工作電壓比較大、信噪比好和動(dòng)態(tài)范圍高等特性，所以在測(cè)量精度上可以秒殺其它產(chǎn)品；除此之外，該系列設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)都屬于領(lǐng)先水平，最大存儲(chǔ)深度為2Gpts，采樣速率為80GSa/s，帶寬在8GHz到33GHz不等，相應(yīng)的價(jià)格在11萬(wàn)美刀和36萬(wàn)美刀之間。

　　當(dāng)然在低端測(cè)試設(shè)備上，是德科技還沒有采用更先進(jìn)的磷化銦工藝，如InfiniiVision 2000 X系列。

　　功耗測(cè)試方面，是德科技的N6705B直流電源分析儀將電源與數(shù)字萬(wàn)用表、示波器、任意波形發(fā)生器和 Data logger集成在一起，測(cè)試電流精度達(dá)到了納安級(jí)別，示波器帶寬為200 KHz，存儲(chǔ)深度為512 Kpts，性能一般，但主要滿足的是可穿戴設(shè)備測(cè)試對(duì)精度和速度的要求，其價(jià)格為8240美元。具體規(guī)格如下：

　　4 插槽主機(jī)最多可安裝 4 個(gè)模塊，總功率高達(dá) 600 W。有 20 多款直流電源模塊可供選擇（需單獨(dú)訂購(gòu)模塊）

　　電壓表精度：0.025% + 50 μV，高達(dá) 18 位

　　安培計(jì)精度：0.025% + 8 nA，高達(dá) 18 位

　　任意波形發(fā)生器功能：帶寬高達(dá) 100 kHz，輸出功率高達(dá) 300 W

　　示波器功能：可對(duì)電壓和電流進(jìn)行數(shù)字化處理，200 kHz，512 kpts，高達(dá) 18 位

　　Data Logger 功能：測(cè)量間隔從 20 μs 到 60 s，每個(gè)數(shù)據(jù)記錄器最多存儲(chǔ) 5 億個(gè)讀數(shù)

　　4 GB 非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)記錄、示波器跡線、儀器設(shè)置

　　總結(jié)起來(lái)，是德科技的產(chǎn)品相對(duì)復(fù)雜，性能也是一騎絕塵，不過(guò)設(shè)備的價(jià)格普遍偏高。