物聯(lián)網(wǎng)時代 可穿戴設備性能及具新要求

現(xiàn)如今，人們越來越感受到物聯(lián)網(wǎng)所帶來的便利。小到吃穿用，大到外出旅行購物，物聯(lián)網(wǎng)正逐漸嵌入到了我們的生活當中。

而可穿戴設備便是其中重要的一環(huán)，在IoT時代，可穿戴設備所負擔的職責也越來越重。

IoT大會現(xiàn)場

據(jù)IDC預測，2016年到2020年可穿戴市場將呈現(xiàn)明顯增長，預計2020年智能可穿戴設備的發(fā)貨量會達到2億，智能手表出貨量將達到1.61億塊，可穿戴設備市場潛力巨大，隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的迫近，可穿戴市場有望迎來新的飛躍。未來連接將變得更加頻繁，對于可穿戴設備性能及功耗水平都提出新要求。

智能可穿戴設備最重要的是低功耗

“要讓可穿戴設備執(zhí)行IoT時代連接者的職能，就必須把連接功能做好，并且這種連接方式最好是低功耗的，能夠讓可穿戴設備運行的時間更加持久?！眮碜园采?a target="_blank">半導體亞洲區(qū)市場推廣經(jīng)理楊正龍認為，低功耗藍牙5.0將成為很好的解決方案。

他表示：“引入低功耗藍牙技術，可以實現(xiàn)短距離通信的最低功耗。這將大大延長可穿戴設備的工作時間。目前低功耗的藍牙技術具有幾大特點，一個就是在2.4 GHz ISM頻段中運行，數(shù)據(jù)傳輸速率可以達到2Mbps；再一個便是，經(jīng)過優(yōu)化后可以長時間傳輸小段數(shù)據(jù)（與支持連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹皹藴仕{牙”相反，同時支持連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸）；還有一個便是易于實施，目前的智能手機中已經(jīng)配備了低功耗的藍牙設備；還有就是諸如自定義/專有協(xié)議、網(wǎng)狀網(wǎng)絡等優(yōu)點?！?/p>

“低功耗的藍牙基帶是由硬件和軟件組成的混合方案，這將有利于把這項技術引入進消費類應用、傳感器、可穿戴設備、物聯(lián)網(wǎng)等。” 隨后楊正龍繼續(xù)補充道。

可穿戴設備還需進一步提升性能

低功耗藍牙技術，為可穿戴設備連接提供了有效的解決方案。

為了進一步提升可穿戴設備性能，使其滿足物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)及高頻連接需求，上游芯片廠商也在不斷努力。

Cypress公司MCU產(chǎn)品營銷經(jīng)理趙向陽提出了使用雙線程的PSoC對IoT以及可穿戴設備提供支持，這種SoC可以極大地降低設備的功耗，并且加快可穿戴設備的運行速度，是一種既高效且實用的芯片。

PSoC最成功的應用之一是家電領域，例如白電的觸控按鍵，還有手機和可穿戴的觸控產(chǎn)品，主要采用了CapSense觸控屏。

高通的也針對可穿戴設備專門推出了Snapdragon Wear系列芯片，主打低功耗、連接性、安全性等特點，在相對低功耗的情況下也可以保證其突出的性能，從而滿足大部分用戶的使用需求。

上游芯片廠商的不斷加持，也為逐漸勢微的可穿戴設備產(chǎn)業(yè)注入了一劑強心針。針對其充電模式，行業(yè)也有不同方案探討。

無線充電是可穿戴設備的必然發(fā)展趨勢

雖然可穿戴設備發(fā)展日新月異，信息接入方便快捷，但是由于充電接口不統(tǒng)一，電池續(xù)航能力有限，能源接入點有限，不能滿足電能無線移動式接入等原因，成為目前智能可穿戴設備發(fā)展的阻礙。

對此，上?？ò亓种悄芸萍祭钤戚x博士認為相比于信息無線化進程，能量供給無線化進程才剛起步。我們的智能手機從原來的的只能打電話，屏幕都沒有的時代已經(jīng)發(fā)展到如今幾乎可以做任何事的智能手機時代，而能量無線化的進程卻依然還停留在只能接觸到充電設備才能進行充能的時代之中。

目前無線充電技術已經(jīng)應用到了許多的領域之中，比如說電動汽車的無線充電系統(tǒng)、輸入式醫(yī)療設備、室內(nèi)無線傳能環(huán)境、移動機械無線傳能應用等等。基于磁場近場耦合原理的無線傳能技術已經(jīng)在多個領域獲得了應用，然而由于其磁場耦合機理以及天然磁性材料種類的限制，在充電效率、距離、角度或位置偏移合體性等方面還存在較多問題。

對于這一點，IDT中國無線電源事業(yè)部南區(qū)負責人鐘英東從硬件上給出了自己的解決方案。由于目前的無線充電方案都需要兩個物件，一個就是充電樁，一個便是被充電的設備，往往充電樁要比充電設備大上許多。以iPhone X舉例，它的無線充電便是需要把手機放置在Belkin無線充電器上，但是由于種種緣故，如今充電的最高功率也沒有超過10W。

鐘英東認為，這是由于充電之間隔板材料以及各種損耗的緣故，要解決這一點也很容易，只要找到一種能夠適合磁感應穿透的材料就可以了。

上海卡柏林李云輝博士

而上?？ò亓掷钤戚x博士則提出了不一樣的看法。他認為在目前的無線充電中，主要有兩種充電方式。一種就是通過磁感應原理進行充電，不過這樣只能進行近距離充電，并且效率低下，不支持水平位置及角度偏移（會導致磁場不均勻），不支持收發(fā)端的非對象，也就是一種產(chǎn)品只能在特定的無線充電器上進行充電。

另一種便是通過磁共振的原理進行充電，而這種充電方式由于工作模式因經(jīng)常耦合劈裂而不穩(wěn)定，磁場分布不均勻，小型化困難，待機功率高、安全性差，不過有個好處便是可以不用貼近了才能充電，可以在擁有一定距離的條件下也能充電。

如何把這兩種充電方式完美的結合起來，成為目前研究的重點方向。而能量的傳輸接收方式也有兩種情況，一種是通過主動輻射來進行能量的傳輸，不過這樣做能量的傳輸功率有限、方向性難以控制、轉換效率低、有較高的電磁輻射安全風險。第二種這時被動能量收集，但是這樣做功率的級別較低，并且對于WiFi通訊信號也有影響。

不過好在目前卡柏林已經(jīng)拿出了自己的成品方案，可以在一塊不到1mm的無線充電板上隨意進行充電，功率也可以達到20W以上，并且在中間有障礙物的情況下也可以進行比較順暢的充電。

物聯(lián)網(wǎng)時代需要兼顧安全、低功耗、靈活、成本等特性，這也是可穿戴設備融入其中必須滿足的條件。隨著低功耗藍牙方案、AMOLED屏幕、定制芯片以及充電方案等配套完善，可穿戴設備在物聯(lián)網(wǎng)時代仍大有可為！