無線連線讓智慧手錶使用者可以自行溝通和監控

　　諸如智慧手錶和智慧眼鏡之類的產品正在激增，它們中的大多數由於多個感測器、低功耗嵌入式處理器、直視或虛擬顯示器以及無線通訊鏈路(Wi-Fi或藍芽)來連線到智慧手機，從而提供各種功能。主機系統，或網際網路。儘管這些高度整合的系統中有許多提供了所需的功能，但它們往往是“笨拙的”，缺乏時尚飾品的風格吸引力。隨著蘋果、摩托羅拉、谷歌、三星、TimEX、卵石等公司推出時髦的智慧手錶(圖1)，這種情況開始發生變化。同樣的注意風格也被應用到智慧眼鏡，手鐲，吊墜，甚至服裝(從運動鞋到襯衫，甚至衣服)給產品時尚的吸引力。

　　最新智慧手錶四張

　　圖1：四的最新智慧手錶提供了廣泛的混合特徵。蘋果iWatch的三個版本顯示：(a)使用數字皇冠在螢幕上放大和滾動，而摩托羅拉360提供圓形臉部和語音控制來傳送文字，設定提醒，檢查天氣，並詢問方向(B)。不可超越的是，三星齒輪2安裝了一個攝像頭和紅外發射器，可以作為電視機和其他紅外控制裝置(C)的遙控器。最後，TimeX鐵人一號GPS+的目標是健身愛好者，包括GPS定位跟蹤，一個SOS預設訊息，如果有什麼不對，在郊遊，音樂播放器，和觸控式螢幕顯示(D)。

　　蘋果公司在2014九月釋出了iWatch的詳細資訊時，蘋果公司最近的關注，許多其他公司，已經提供第一代裝置，正在準備他們的第二代裝置，將匹配蘋果iWatch的酒吧設定。據英國一家市場研究公司GooalResearch Ltd.，已有超過五十一家公司已經提供智慧手錶，還有更多的公司計劃進入市場。

　　使可穿戴產品時尚化將有助於確保產品將被磨損，因為很少有人喜歡嘲笑戴著缺乏眼部吸引力的產品。雖然這給時裝業帶來了負擔，但它具有吸引眼球的效果，它更難讓設計工程師創造出高度整合的子系統，佔據最小的空間，從而給時裝設計師更多的自由。額外的設計挑戰是常見的任何行動式裝置：減少功耗，使內部電池可以持續數天或數週之間的費用。此外，由於目標是使最終產品看起來光滑，這就提出了一個額外的挑戰，縮小電池的大小，以減少系統體積，同時保持電池的能量可以提供一致的數量。

　　為了保持圓滑的外觀，內建到藍芽智慧裝置(也稱為藍芽低能、BTLE)和低功耗Wi-Fi介面的無線連線是用於在可穿戴裝置和智慧手機、平板電腦或其他P之間傳輸資料的兩個主要連線。窗臺。這些無線介面消除了早期裝置用於下載資料的聯結器和電纜的需要。無線充電系統也開始出現，從而消除了裝置需要的最後一個潛在的聯結器電纜。

　　此外，積極的電力管理演算法和電路必須納入電力節儉嵌入式處理器和感測器。此外，基於E-ink、OLED或LCD等技術的低功耗顯示器(大多數具有觸控式螢幕功能)必須協同工作，以最大限度地降低功率消耗，同時為工作或播放提供各種各樣的功能-電子郵件、約會日程、位置資訊、電話呼叫。通知，心率監測，體溫，GPS定位，等等。

　　智慧手錶裡有什麼?

　　當您檢查任何智慧手錶時，它們的基本內部功能有些相似。該裝置中的有源電路通常包括低功耗嵌入式處理器、無線通訊介面(例如BT Smart)、各種感測器(運動、壓力、溫度)、用於給電路供電的電池和某種型別的顯示器，通常具有觸控式螢幕功能(FIGU)。RE 2)。當然，為可穿戴裝置的每個部分選擇的元件將根據所需的效能和功能而改變，該裝置被設計為交付。

　　智慧手錶的影象需要高度整合

　　圖2：一個典型的智慧手錶需要高度的整合度。在該系統圖中，基本上有五個主要功能：執行應用程式程式碼的嵌入式處理器、諸如藍芽智慧或Wi-Fi的無線介面、一個或多個感測器(陀螺儀、加速度計、溫度等)來收集資料，顯示器(通常是彩色LCD或AMOLED)，以及具有電源管理支援的電池。

　　舉個例子，讓我們來看看使用者可定製的鵝卵石電子紙手錶(圖3)，它使用藍芽連線到iPhone和Android智慧手機，提醒使用者對來電、電子郵件和訊息有無聲的振動。

　　鵝卵石電子錶的影象

　　圖3：鵝卵石電子錶允許使用者檢視電子郵件、簡訊、來電顯示、日曆和其他應用程式的通知。它讓佩戴者下載觀看臉部以適應他/她的風格和興趣。下面討論關鍵內部元件。

　　公佈的報告1表明，卵石手錶的主機板包括一個松下射頻模組，為它提供藍芽和藍芽低能量(BLE)功能。松下從Digi-Key提供兩個藍芽低能量模組系列，單模PAN1720是藍芽智慧裝置和藍芽智慧準備的雙模式家庭。在鵝卵石中，松下藍芽低能量模組由德克薩斯儀器C2564藍芽控制器供電。基於TI的第七代藍芽核心，cc256x解決方案支援藍芽4雙模(BR/EDR/LE)協議在一個晶片中。TI為開發者提供了一個免版稅軟體藍芽堆疊，與TI的MSP430和ARM SoopeCalm®-M3和CordX-M4MCU預先整合。

　　主機板上的其他部分包括：

　　意法半導體的STM32 F205RE ARM CORTEX-M3 MCU，最高速度為120兆赫

　　意法半導體LIS3DH三軸加速度計

　　德克薩斯儀器BQ24040 1電池充電器

　　飛思卡爾XMIG1010三維數字磁強計

　　如圖2所示，應用程式處理器是連線的智慧手錶的一個關鍵元素。例如，考慮從St微電子公司整合的高度整合的處理器STM32 F437，它幾乎封裝了智慧裝置所需的所有電路。該MCU及其表兄弟，STM32 F439 xx，是基於高效能的ARCORTEX-M4 32位RISC核心，工作頻率高達180兆赫。RISC引擎具有一個單精度浮點單元(FPU)，它支援所有ARM單精度資料處理指令和資料型別。它還實現了一套完整的DSP指令。此外，處理器包括增強應用安全性的儲存器保護單元。系統安全還由一個真正的隨機數發生器(RNG)和一個硬體加密/解密引擎支援。

　　STM32 F437/439裝置包括高速嵌入式儲存器(快閃記憶體高達2兆位元組，高達256千位元組的SRAM)，高達4千位元組的備用SRAM，以及廣泛的增強I/OS和外圍裝置連線到兩個APB匯流排，兩個AHB匯流排和32位多AHB匯流排矩陣。所有裝置提供三個12位ADCs、兩個DAC、一個低功耗RTC、十二個通用16位定時器，包括兩個用於電機控制的PWM定時器，兩個通用的32位定時器。它們還具有標準和先進的通訊介面和能夠XGA解析度的LCD-TFT控制器。

　　整合處理器只是許多適用於智慧手錶設計的高度整合的現成解決方案中的一種。然而，許多公司正在製作自己的應用程式專用IC解決方案，以實現更高水平的整合和效能利用65奈米和更小的過程節點。這將允許處理器在更高的時脈頻率下工作——通常超過250 MHz，而不增加功耗。更高的時脈頻率，反過來，開啟新的特徵可能性，因為處理器具有更多的計算週期，它可以扔在更復雜的應用程式或同時執行多個應用程式。

　　總之，本文提供了一些最新的腕帶磨損可穿戴計算裝置供消費者使用。這些主要用於健身應用，並採用基於低功耗藍芽無線介面的身體區域網路，該低功耗藍芽無線介面可以將佩戴者連結到智慧手機或附近基站，從而消除任何電線。我們還檢查了一些為這些設計選擇的部件。