徹底擺脫智能手表續航差的魔咒

可穿戴設備的熱度居高不下，前有Moto  Actv這樣的先驅?zhuān)笥衷诒娀I平臺大熱的Pebble，眾多廠(chǎng)商隨后也相繼推出了自家的智能手表產(chǎn)品，有三星這樣的國際大廠(chǎng)，也有國內的酷派華為等。然而，這些產(chǎn)品無(wú)論其用戶(hù)體驗如何，卻都面臨著(zhù)相似的技術(shù)性問(wèn)題：功耗的居高不下，以及續航時(shí)間過(guò)短。先看下面的表格：

雖然這些產(chǎn)品之中，Pebbel的續航相對比較優(yōu)秀，能夠堅持5到7天，其余的大部分機型也就兩三天的續航時(shí)間，甚至是一天一充的節奏。導致這種窘境的原因有三，一是設備體積限制，無(wú)法配備大容量電池，或者說(shuō)是電池技術(shù)發(fā)展的滯后，二是芯片架構和制程工藝，三是內嵌系統的適配問(wèn)題。

電池技術(shù)在長(cháng)久以來(lái)一直處于止步不前的狀態(tài)

不僅是可穿戴設備，就連主流的智能手機也不得不通過(guò)增大電池容量的方式來(lái)延長(cháng)設備續航時(shí)間。雖說(shuō)會(huì )時(shí)不時(shí)有一些聽(tīng)起來(lái)神乎其神的電池技術(shù)涌現，如鋰氟化碳(CFx)電池，直接通過(guò)身體供熱發(fā)電的體熱發(fā)電機，它們往往都號稱(chēng)會(huì )徹底改變可穿戴設備續航時(shí)間短的問(wèn)題，只是實(shí)驗室研究到投入商用要花上至少一兩年甚至更長(cháng)的時(shí)間，理想雖美好，但卻于事無(wú)補。當然了，這一類(lèi)科技還是值得期待的。

芯片架構和制程工藝

國內廠(chǎng)商普遍采用的君正JZ4775處理器，峰值功耗在200mW，但65nm的芯片工藝導致產(chǎn)品封裝體積變大，。君正芯片在國內還是占有不少的市場(chǎng)份額，并已經(jīng)計劃采用更先進(jìn)的40nm工藝，只是與現在主流的28nm工藝還存在不小的差距。余下的幾款多采用平板或手機級處理器，主頻上的限制和軟件上的功耗控制終歸無(wú)法解決根本性的問(wèn)題。設備廠(chǎng)商在智能手表上集成了太多的功能，甚至照搬智能手機的設計，低功耗的Cortex  M3架構無(wú)法保證系統的流暢運行，于是只能犧牲電池續航了。

系統過(guò)于臃腫

多數機型都是根據現有的Android系統進(jìn)行精簡(jiǎn)定制，本來(lái)就不合身的衣服再怎么改也是不合身的。只是多數廠(chǎng)商都沒(méi)有耐心等到Android  Wear的正式發(fā)布，也沒(méi)有技術(shù)和精力耐下心來(lái)專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)一款智能手表專(zhuān)用的系統，Pebble在這一點(diǎn)上的表現更值得認可，直接的結果便是Pebble手表的續航表現出類(lèi)拔萃長(cháng)達5到7天。

不僅是智能手表，可穿戴設備的真正大眾化還有很長(cháng)的路要走，而芯片廠(chǎng)商也開(kāi)始發(fā)力低功耗芯片的研發(fā)和投產(chǎn)，英特爾的Edison平臺，博通的 BCM4771  GNSS SoC.此外，高通和三星在2014年4月份，1700萬(wàn)美元投資可穿戴芯片制造商Ineda.低功耗SoC馬上迎來(lái)大爆發(fā)。

低功耗可穿戴技術(shù)：低功耗與傳感技術(shù)成為核心

穿戴式裝置的元件-CPU、MCU

當今高階手持式裝置的CPU(處理器)，已經(jīng)邁向八核心的里程碑，處理速度更快。然為了減少感測器在全天候偵測、搜集與處理上的電能消耗，許多產(chǎn)品已開(kāi)始搭配MCU(微控制器)，來(lái)?yè)蝿?dòng)作感應專(zhuān)用的協(xié)同處理器(Motion  Co-processor)。

在穿戴式裝置的應用上，大多采用Sensor Hub MCU，亦即采用ARM Cortex  M系列的MCU來(lái)當主要控制器，以達到高效能、低耗電的目的。例如Fitbit智慧手環(huán)，便是采用ST的STM32L151C6  Cortex-M3低功耗16位元32MHz MCU、Jawbone UP智慧手環(huán)采用TI的MSP430F5528 16位元25MHz  MCU。而Pebble智慧手表采用ST的STM32F205RE Cortex-M3架構的32位元120MHz MCU、Sony SmartWatch  SW2也采用ST MCU，時(shí)脈為180MHz。

國內的智器和果殼電子的2款手表都是采用的君正解決方案。今年，北京君正推超低功耗Newton平臺，全新的 Newton 平臺基于支持Android  的MIPS 架構，由Ingenic 生產(chǎn)，配備了功耗不大的JZ4775 CPU，提供至少 30  小時(shí)續航。Newton低功耗平臺勢必成為君正在可穿戴與物聯(lián)網(wǎng)烽火遍地的戰場(chǎng)中的重要制勝武器。

至于Samsung的Galaxy Gear智慧手表，仍采用自家Exynos  800MHz單核CPU來(lái)做感測運算處理，可惜搭配的電池容量太小，連續使用25小時(shí)就要充電，雖效能強、但持續力不佳，市場(chǎng)反應冷淡。因此，Samsung在MWC發(fā)表的Gear  2家族，采用MCU設計，使用時(shí)間可達2~3天。由此可見(jiàn)，為了功耗與增加電池壽命，未來(lái)將會(huì )有更多穿戴式產(chǎn)品改用MCU來(lái)當主要處理器。

穿戴式裝置的元件-MEMS、Sensor

在感測器方面，穿戴式裝置目前配置的基本三個(gè)體感/動(dòng)態(tài)感測元件，就是電子羅盤(pán)(magnetometer)、三軸陀螺儀(gyroscope)、三軸加速器(accelerometer)，可以用來(lái)計步、偵測心跳、生理追蹤等等。

在軟體技術(shù)方面，已有許多廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)出自家專(zhuān)利的演算法，應用在各穿戴式應用的軟硬體產(chǎn)品。如Nike+ Running App(跑步訓練程式)、Jawbone  Up、Fitbit系列手環(huán)，便是采用FullPower公司的MotionX技術(shù)。