元器件在可穿戴產(chǎn)品中運用的流行趨勢

可穿戴醫療需要緊湊、無(wú)線(xiàn)連接和無(wú)線(xiàn)充電方案

　　目前可穿戴種類(lèi)繁多,能夠給大眾帶來(lái)實(shí)質(zhì)性的便利和意義的產(chǎn)品都是有市場(chǎng)需求，其商業(yè)市場(chǎng)肯定有一定的生存空間,隨著(zhù)人們經(jīng)濟基礎和教育水平的提升，人們對帶有身體健康指標的可穿戴產(chǎn)品日益需求旺盛，通過(guò)日常身體參數的采集，進(jìn)行大數據分析從而給出建設性意見(jiàn)，也從而循序漸進(jìn)改善的健身,睡眠,飲食等各個(gè)關(guān)系到身體健康因素。

　　針對日常生活中需要用到的可穿戴產(chǎn)品的特點(diǎn)就是需要“可穿戴”體積要小;“日常生活中”要求實(shí)用，功耗要低，同時(shí)帶有無(wú)線(xiàn)聯(lián)接等這類(lèi)特點(diǎn)。安森美半導體在醫療行業(yè)積累了30多年的經(jīng)驗，把以前專(zhuān)業(yè)的醫療繼續衍生到目前可穿戴醫療行業(yè)，這種革新讓這種可穿戴醫療產(chǎn)品更具備專(zhuān)業(yè)性，專(zhuān)業(yè)的“Struix”技術(shù)可以讓產(chǎn)品方案的體積更緊湊、功能多樣化。同時(shí)利用多年的技術(shù)經(jīng)驗和工藝，設計出領(lǐng)先的超低功耗藍牙SoC方案RSL10，從而解決市場(chǎng)功耗的瓶頸。此外安森美半導體根據可穿戴產(chǎn)品的特點(diǎn)，設計出專(zhuān)門(mén)針對可穿戴產(chǎn)品的充電方案HPM10，從另外一個(gè)層面解決了低功耗的需求。

超低功耗藍牙產(chǎn)品正被廣泛采用

　　今年以來(lái)我們高興地看到又一批基于Dialog 超低功耗藍牙平臺的可穿戴產(chǎn)品陸續面市，不僅有新一代靚麗的小米手環(huán)3，青春米動(dòng)手環(huán)手表的發(fā)布，手環(huán)手表這些產(chǎn)品是可穿戴設備市場(chǎng)的經(jīng)典傳統產(chǎn)品。同時(shí)我們還欣喜的看到Dialog低功耗藍牙芯片被采用到新的可穿戴產(chǎn)品上，比如西門(mén)子空氣質(zhì)量檢測儀，小巧精準，可以方便放入口袋;小米公司聯(lián)合Oculus推出VR手柄;以及小米生態(tài)鏈公司發(fā)布的幾款智能牙刷等等。近期最火最吸引眼球的莫過(guò)于獵豹公司發(fā)布的“小豹翻譯棒”，該產(chǎn)品與同類(lèi)產(chǎn)品相比，外觀(guān)更加小巧精致，待機時(shí)間更長(cháng)，這些新的產(chǎn)品形態(tài)就是可穿戴產(chǎn)品新的市場(chǎng)拓展和新的應用，所以我們認為可穿戴設備市場(chǎng)未來(lái)會(huì )在為人們健康、出行、娛樂(lè )休閑等方面提供更加多樣化的產(chǎn)品。

　　承載這些可穿戴產(chǎn)品更加多樣化和優(yōu)異產(chǎn)品性能最重要的就是低功耗藍牙SoC的選擇，上面提到的這些產(chǎn)品對尺寸和待機時(shí)間都有苛刻的要求。Dialog作為低功耗藍牙技術(shù)的杰出供應商，為可穿戴市場(chǎng)提供了非常優(yōu)秀的芯片選擇。Dialog用于可穿戴市場(chǎng)的低功耗藍牙SoC DA1468x系列不僅具有超低功耗的性能，同時(shí)還具有非常高的集成度：片內集成高效率的電源管理單元，能在待機的情況下為外部傳感器提供電源輸出，同時(shí)片內還集成了充電管理、電量監測以及豐富的外設接口，這些都極大地方便客戶(hù)進(jìn)行產(chǎn)品設計，減小了PCB尺寸并節約了成本。不僅如此，Dialog還在系統解決方案上著(zhù)力，我們在今年藍牙亞洲大會(huì )(Bluetooth Asia)會(huì )議期間發(fā)布了基于Dialog 低功耗藍牙SoC的傳感器融合算法SmartFusion，為客戶(hù)快速推出產(chǎn)品助一臂之力。

　　小尺寸、超低功耗、高集成度，這些特性即將在Dialog為可穿戴市場(chǎng)推出的新一代超低功耗藍牙平臺上得到更新的詮釋!我們拭目以待。

可穿戴的連接器趨于微型化

　　運動(dòng)攝像機可以歸類(lèi)為可穿戴設備，因為這類(lèi)產(chǎn)品可以安裝到頭盔上，或者佩戴在手腕上或者衣服的物件上，同時(shí)捕捉到壯觀(guān)的運動(dòng)視頻，在滑雪時(shí)。這一相對較新的市場(chǎng)正在經(jīng)歷著(zhù)顯著(zhù)的增長(cháng)，增長(cháng)的推動(dòng)力有可能來(lái)自于社交網(wǎng)絡(luò )站點(diǎn)的普及，在這些站點(diǎn)上，可以與朋友們一起分享運動(dòng)攝像機所錄制下來(lái)的視頻和靜態(tài)影像。然而，這不僅僅是一個(gè)消費市場(chǎng)。專(zhuān)業(yè)的電影和電視制作也在越來(lái)越多的使用運動(dòng)攝像機，此外還有安防和監控領(lǐng)域。

　　運動(dòng)攝像機的設計一直在不斷的演進(jìn)。盡管攝像機一般以 16:9 的長(cháng)寬比來(lái)錄制影像，有幾個(gè)支持 360 度視頻拍攝的運動(dòng)攝像機現已進(jìn)入市場(chǎng)。由于這類(lèi)攝像機采用了多個(gè)鏡頭，所得的視頻就必須在軟件中“拼接”到一起，而且有些型號現在能夠在攝像機內完成這一工作。并且，運動(dòng)攝像機的視頻分辨率一直在穩步提升。市場(chǎng)上當前至少有一種型號的運動(dòng)相機拍攝的視頻分辨率可達5.2K。

　　運動(dòng)攝像機內部電子元件的復雜性日益提高，需要向微型化的方向發(fā)展。Molex 設計出了 Pico-EZmate 超薄 1.2 毫米間距線(xiàn)對板連接系統，可在緊湊的外形內提供穩固的連接效果，同時(shí)提高了可靠性和裝配速度。

CEVA：可穿戴設備的語(yǔ)音控制與遠程連接

　　在最初的浩大聲勢過(guò)后，可穿戴設備的市場(chǎng)正在走向成熟，某些可穿戴設備領(lǐng)域顯示出令人向往的愿景。通過(guò)健身腕帶或具有先進(jìn)生物識別功能的智能手表進(jìn)行健康追蹤的市場(chǎng)正在騰飛。此外，新的低功耗蜂窩標準可將這些設備連接到無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，而且不會(huì )像3G或LTE技術(shù)般，在幾小時(shí)內耗盡電池壽命。另外，全新蜂窩技術(shù)將使兒童和老年人的個(gè)人安全可穿戴設備能夠在任何可接通無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的地方進(jìn)行連網(wǎng)，并使設備能夠在充電后運行長(cháng)達一年時(shí)間。

　　CEVA提供了許多適用于可穿戴設備的技術(shù)，以短距離連接為例，且開(kāi)發(fā)了藍牙和Wi-Fi技術(shù)，這些技術(shù)廣泛應用于目前的各種可穿戴設備，許多客戶(hù)和OEM廠(chǎng)商均同時(shí)使用低功耗藍牙和雙模藍牙。

　　對于遠程連接，CEVA公司針對全新低功耗、低數據速率蜂窩標準NB-IoT開(kāi)發(fā)了全面的解決方案，可以部署在包括可穿戴設備的任何IoT設備中，將這些設備連接到蜂窩網(wǎng)絡(luò )。CEVA公司的Dragonfly NB2平臺為希望將NB-IoT集成到芯片設計中的客戶(hù)提供了結合基帶、RF和協(xié)議棧的完整解決方案。

　　對于通過(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò )傳輸音頻和多媒體流的可穿戴設備，新的Cat-M1標準專(zhuān)門(mén)為此設計。已經(jīng)有許多用戶(hù)利用CEVA DSP來(lái)開(kāi)發(fā)部署采用這項標準的芯片產(chǎn)品。

　　可穿戴設備的另一個(gè)趨勢是添加語(yǔ)音作為接口，使得用戶(hù)在不必觸摸可穿戴設備的情況下控制設備功能，只需連接到Alexa或者其他語(yǔ)音助手。對于這些應用，CEVA公司提供極低功耗TL410 DSP，它始終處于開(kāi)啟狀態(tài)，可以監聽(tīng)喚醒設備的命令。CEVA還提供專(zhuān)門(mén)的CEVA-X2音頻/語(yǔ)音DSP，它帶有拾取語(yǔ)音和消除背景噪音功能，并確?？衫斫獾那逦Z(yǔ)音質(zhì)量，用于運行需要這些特性的語(yǔ)音前端軟件。

TDK新技術(shù)輔助可穿戴產(chǎn)品

　　物聯(lián)網(wǎng)的預期發(fā)展，以及海量無(wú)線(xiàn)連接的設備和傳感器的面市，都預示著(zhù)可穿戴設備市場(chǎng)將呈現爆發(fā)式的增長(cháng)。短距離無(wú)線(xiàn)電傳輸技術(shù)的應用將大幅拓展，特別是低能耗的藍牙 (BLE) 和WiFi技術(shù)?？纱┐鲬玫牡湫蛻檬侵悄苁直?，音頻耳機和耳塞，活動(dòng)、運動(dòng)、健身和健康跟蹤器，定位設備，醫療保健監測設備，增強現實(shí)應用，虛擬現實(shí)應用等，當然以上只是少數代表性的示例，實(shí)際遠不止于此。

　　TDK公司可為這些應用提供各種解決方案和技術(shù)，特別是創(chuàng )新型傳感器解決方案、能源裝置和下一代電子元件，包括針對未來(lái)小型化和性能需求的先進(jìn)智能封裝技術(shù)。TDK公司擁有豐富的傳感器產(chǎn)品組合，包括先進(jìn)的MEMS運動(dòng)傳感器和麥克風(fēng)，可覆蓋從通用運動(dòng)型傳感應用到增強現實(shí)和虛擬現實(shí)應用等。此外，公司還提供InvenSense定位庫 (IPL) 軟件，可輔助僅依賴(lài)全球衛星導航系統 (GNSS) 無(wú)法準確定位的傳感器準確定位。IPL結合了傳感器輔助定位算法，可通過(guò)慣性傳感器改善衛星信號容易被多徑阻擋或扭曲的城區中的GNSS定位。如此一來(lái)，工作人員即便在“都市峽谷”里面行走也能實(shí)時(shí)獲得精確定位。即使用于挑戰性的工作環(huán)境，IPL也能連續、準確地提供位置、速度和方向等信息。同時(shí)氣壓計的配合能檢測出任何你所在的樓層和高度。另外TDK公司提供了整體解決方案，除了硬件，TDK公司還有一些基礎算法，比如自動(dòng)識別走路，跑步，騎車(chē)的算法?？蛻?hù)可以用TDK公司的整體解決方案快速高效的制造出產(chǎn)品推向市場(chǎng)。

　　能源設備包括鋰離子電池、DC-DC轉換器、無(wú)線(xiàn)電力傳輸，以及CeraCharge?。后者是新推出的全球首款可充電、SMD兼容的固態(tài)陶瓷鋰離子電池，適合回流焊接工藝。相比于同尺寸的電容器，CeraCharge不僅能量容量是前者的1000倍，且結合了鋰離子電池的優(yōu)勢以及陶瓷多層元件的安全性和制造優(yōu)勢，不會(huì )出現泄漏、燃燒或爆炸現象。

　　CeraCharge可提供1812 [EIA]封裝尺寸(4.5 x 3.2 x 1.1mm)，目前標稱(chēng)電壓為1.4V，額定容量為100μAh，工作溫度為-20至+80 ℃。CeraCharge?的推薦應用領(lǐng)域包括可穿戴設備的平滑電壓和電流的子電池，用作實(shí)時(shí)時(shí)鐘的備用電池或低功率應用能量存儲方案。

　　TDK公司的下一代電子元件中有一項適合可穿戴設備的有趣技術(shù)——TDK的SESUB(半導體嵌入式基板)。SESUB是TDK公司的集成電路 (IC) 封裝和系統級封裝 (SiP) 技術(shù)之一。通過(guò)SESUB SiP技術(shù)，TDK公司能制作各種模塊，將IC嵌入基板中，而其余組件則安裝在基板頂部，從而可在不影響性能的前提下實(shí)現SESUB微型化的關(guān)鍵功能。與分布式解決方案相比，SESUB模塊能在印制電路板上節省大量的空間，因為IC和周?chē)谋粍?dòng)元件會(huì )在印制電路板上占據相同的空間尺寸。SESUB的其他主要功能還包括更好的散熱性能，更高的可靠性，以及更低的嵌入式IC芯片損耗和噪聲。此外，SESUB技術(shù)還可在基板中嵌入多個(gè)IC芯片。

　　TDK公司已開(kāi)發(fā)出齊全的下一代電子元件產(chǎn)品組合，包括適用于可穿戴設備的觸覺(jué)反饋壓電執行器、柔性太陽(yáng)能電池、用于能量收集的元件EDLC(雙電層電容器)，以及用于醫療保健/可穿戴設備、全球導航衛星系統 (GNSS)、藍牙和Wi-Fi芯片天線(xiàn)的RF和傳感器驅動(dòng)電源。

　　TDK公司致力于持續創(chuàng )新，不斷使用非傳統材料制造出具有更高性能的小型化元件，以滿(mǎn)足未來(lái)不斷變化的需求，是滿(mǎn)足客戶(hù)可穿戴設備硬件需求的“一站式服務(wù)”供應商!

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　　本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》2018年第9期第8頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。