能量采集和無(wú)線(xiàn)充電增強可穿戴設備實(shí)用性

　　隨著(zhù)人們使用可穿戴健康監測器和智能設備數量的快速增長(cháng)，通過(guò)這些設備來(lái)監測我們的活動(dòng)與健康的想法已經(jīng)深入人心。這些設備收集數據的質(zhì)量已達到可滿(mǎn)足醫學(xué)專(zhuān)業(yè)人士要求的水平。關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域(如傳感器、通信和超低功耗工作)的持續創(chuàng )新正在可穿戴設備市場(chǎng)不斷得到應用，預示著(zhù)更好的產(chǎn)品還會(huì )源源不斷地出現。

　　如今，可穿戴設備已從基于運動(dòng)傳感器(通常是三維加速計)的簡(jiǎn)單設備，發(fā)展成為集成了壓力傳感器、陀螺儀和其他傳感器的設備，使其能夠確定用戶(hù)的活動(dòng)類(lèi)型，如徒步行走、跑步、騎車(chē)或游泳。未來(lái)的趨勢將包括更多元素功能，包括溫度傳感器、濕度檢測器以及心率監測器，從而在更廣泛活動(dòng)中獲得更全面的生理數據。在不遠的將來(lái)，我們的可穿戴設備將會(huì )包括更多生物傳感器，從而可以連續在白天與夜晚測量和記錄更多生理參數。

　　另一個(gè)潛在發(fā)展方向是使用音頻和視覺(jué)傳感器來(lái)提供更大的情境感知(context awareness)。例如，如果麥克風(fēng)檢測到與旅行有關(guān)的背景噪聲，則其可能將設備置于監測困倦的模式;而在沒(méi)有環(huán)境光的情況下，可能表明設備適合進(jìn)入睡眠模式。

　　Dialog公司產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理 同偉

　　多功能、多傳感器，甚至多標準可穿戴設備將在日常生活中發(fā)揮日益普遍和重要的作用。如同物聯(lián)網(wǎng)將把自動(dòng)化帶給許多常見(jiàn)任務(wù)一樣，可穿戴設備將不僅監測我們的身體健康，還將無(wú)縫地融入我們的生活，提供與物聯(lián)網(wǎng)及更廣泛世界的聯(lián)系?？纱┐髟O備將使我們能夠控制周?chē)h(huán)境，并使我們的周?chē)h(huán)境能夠適應我們的即時(shí)需要。它們將在醫療保健和持續治療中發(fā)揮重要作用，并最終負責執行輔助患者生活的例行醫務(wù)工作。

　　通過(guò)創(chuàng )新和開(kāi)發(fā)超低功耗集成式器件，上述目標將在更高的集成度和智能化水平下得以實(shí)現。傳感器、數據處理和電源管理將集成于很小的封裝并具備更加強大的功能，而處于核心地位的將是來(lái)自領(lǐng)先半導體廠(chǎng)商的先進(jìn)SoC技術(shù)?？纱┐髟O備技術(shù)將在隨后短短幾年中出現前所未有的發(fā)展演變，我們將親眼見(jiàn)證這一點(diǎn)。

　　大多數市場(chǎng)數據都表明，設備兩次充電之間的可用時(shí)間長(cháng)度是影響消費者便捷式設備購買(mǎi)選擇的關(guān)鍵因素。由于對于連續使用的需要，可穿戴設備的電池續航時(shí)間需要超出消費者的期望。這意味著(zhù)除了集成更多傳感器和功能，第三代可穿戴設備還需要能在兩次充電之間使用更長(cháng)的時(shí)間。

　　為此，許多制造商都在尋找用于補充電池電量，甚至幫助給可穿戴設備充電的創(chuàng )新途徑，如能量采集或無(wú)線(xiàn)充電。這兩種技術(shù)的發(fā)展速度幾乎與可穿戴設備市場(chǎng)一樣快，前者使用包括光伏、熱電和振動(dòng)發(fā)電機等技術(shù)來(lái)提供小而適用的電能水平，而后者可提取背景或直達RF波中存在的能量，并將其轉化為電。這兩種技術(shù)都呈現出光明的前景，并且將來(lái)有可能在可穿戴設備市場(chǎng)上發(fā)揮重要作用。但目前最有可能的解決方案依然是可再次充電的電化學(xué)電池，這些電池盡管需要充電，但只有它們可以為采用無(wú)線(xiàn)連接的小型可穿戴設備提供其所需的能量密度。

　　到目前為止，可穿戴設備最廣泛使用的無(wú)線(xiàn)技術(shù)是藍牙，具體而言，是最新的低能耗(Low Energy)藍牙技術(shù)。像開(kāi)放標準無(wú)線(xiàn)協(xié)議的其他例子一樣，安全性是藍牙規范不可缺少的組成部分，其最新版本(4.2)推出了一系列安全增強。然而，隨著(zhù)可穿戴設備從運動(dòng)跟蹤器發(fā)展成為醫學(xué)監測器，對更高安全性的需求也在增加。對于分享敏感醫學(xué)數據的解決方案，制造商和消費者對安全性都提出高要求，所以Dialog在其針對可穿戴設備技術(shù)的解決方案中采用了加密技術(shù)，確保數據即使在無(wú)線(xiàn)鏈路受到黑客入侵時(shí)仍然是安全的。

　　Dialog的SmartBond DA14680是旨在滿(mǎn)足可穿戴設備市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。此款多功能系統級芯片將藍牙連接與強大但省電的應用處理器和其他必要的功能集成到一起，形成完整的可穿戴設備傳感器中樞。另外，它還集成了電源管理硬件，從而消除對外部DC/DC轉換器和電池充電電路的需要。這樣一來(lái)，它就不需要許多SoC所需的絕大多數外部元件，使制造商能夠開(kāi)發(fā)更小的可穿戴設備。

　　SmartBond™ DA1468x系列是用于可穿戴設備和其他可充電設備的單芯片解決方案。該解決方案支持Bluetooth 4.2特性。作為SmartBond系列器件之一，它提供高性能、低功耗和小尺寸。它能管理多傳感器陣列并提供不間斷的感測，在需要的時(shí)候提供處理性能，并在不需要的時(shí)候節省電量。另外，我們的SmartSnippets™工具還能幫助您優(yōu)化軟件，以降低功耗。

　　DA1468x系列產(chǎn)品內嵌超低功耗30uA/MHz的ARM® Cortex®-M0應用處理器。它的可編程最大時(shí)鐘頻率可達96 MHz。該器件可從Flash執行代碼，提供很大的執行空間并支持無(wú)線(xiàn)升級。還包含PDM和I2S/PCM接口音頻支持、兩條獨立的I2C和兩條獨立的SPI總線(xiàn)、三個(gè)白光LED驅動(dòng)器、一個(gè)溫度傳感器、多通道DMA和一個(gè)8通道10-bit ADC。憑借由系統電源軌、電池充電器和電量計組成的集成電源管理單元，DA14680提供原生充電電池，并能為完整的可穿戴系統供電。同時(shí)，專(zhuān)用硬件加密引擎提供銀行級安全性(包括蘋(píng)果HomeKit支持)，利用端到端加密來(lái)保證個(gè)人數據的安全。