盤點(diǎn)主流的智能可穿戴設(shè)備開發(fā)平臺(tái)

　　12月5日，IDC最新發(fā)布的報(bào)告顯示，2016年第三季度，全球可穿戴市場延續(xù)疲軟，整體銷量2300萬只，保持3.1%的微弱增長。在整體市場的前五席里，智能手表Apple Watch銷量同比大跌71%。而另外四家則為手環(huán)廠商，呈現(xiàn)了較高的增長。

　　盡管如此，據(jù)報(bào)道稱，可穿戴設(shè)備在CES 2017大展上，可穿戴設(shè)備將無處不在。運(yùn)動(dòng)追蹤系統(tǒng)、智能手表、心率監(jiān)測儀和頭盔都將亮相本次大展。屆時(shí)將出現(xiàn)一些能夠推動(dòng)健康技術(shù)行業(yè)發(fā)展的新技術(shù)或新產(chǎn)品。

　　我們知道，一款新產(chǎn)品的誕生，需要經(jīng)過幾個(gè)階段：首先進(jìn)行原型設(shè)計(jì)，驗(yàn)證基本功能，之后進(jìn)行外觀設(shè)計(jì)及測試，最后進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，規(guī)模量產(chǎn)。為了進(jìn)一步加快產(chǎn)品開發(fā)者從想法到產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)，從功能原型到外觀設(shè)計(jì)的落地，近幾年各大半導(dǎo)體廠商也在積極的推出可穿戴開發(fā)平臺(tái)。下面我們一起盤點(diǎn)一下那些主流可穿戴設(shè)備芯片開發(fā)平臺(tái)。

　　1、Dialog公司最低功耗的12自由度藍(lán)牙智能傳感器開發(fā)平臺(tái)

　　Dialog 半導(dǎo)體公司推出的用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的全球最低功耗和最小尺寸12自由度（DoF）無線智能傳感器開發(fā)平臺(tái)套件，將Dialog的DA14583 SmartBond?藍(lán)牙智能SoC與Bosch Sensortec的陀螺儀、加速計(jì)、磁強(qiáng)計(jì)和環(huán)境傳感器整合于16mm x 15mm的微型印刷電路板上。該電路板做成外面包有塑料殼的dongle形式，典型電流消耗在傳輸傳感器數(shù)據(jù)時(shí)僅為1.3mA，在廣播模式下低于 110μA，在省電模式下低于11μA。

　　該新開發(fā)平臺(tái)可加快用于可穿戴設(shè)備、虛擬現(xiàn)實(shí)、3D室內(nèi)地圖及導(dǎo)航、遙控裝置和許多其他基于物聯(lián)網(wǎng)傳感器的應(yīng)用的環(huán)境及運(yùn)動(dòng)傳感器模塊的開發(fā)上市速度。它能傳輸原始傳感器數(shù)據(jù)和以四元數(shù)形式輸出設(shè)備的絕對(duì)實(shí)際方位。

　　配套的軟件開發(fā)工具包（SKD）包括Dialog的用于數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)校準(zhǔn)和傳感器數(shù)據(jù)融合的智能傳感器庫SmartFusion?，并運(yùn)行于 DA14583 Cortex M0處理器之上。

　　具有12個(gè)自由度（DoF）的傳感器可將位置和運(yùn)動(dòng)感測信息與磁場和周圍環(huán)境數(shù)據(jù)結(jié)合起來，提供對(duì)人類活動(dòng)的最佳跟蹤效果。Dialog的傳感器開發(fā)工具包還能用于9軸系統(tǒng)應(yīng)用的開發(fā)。開發(fā)工具包中的博世傳感器有BMI160 6軸慣性測量單元、BMM1503軸地磁場傳感器、以及用于測量壓力、溫度和濕度的BME280集成環(huán)境單元。

　　2、飛思卡爾可穿戴參考設(shè)計(jì)平臺(tái)WaRP

　　可穿戴產(chǎn)品是物聯(lián)網(wǎng)最終邊緣節(jié)點(diǎn)傳感器之一，飛思卡爾可穿戴參考平臺(tái)WaRP采用可擴(kuò)展的模塊化的混合結(jié)構(gòu)，大大簡化可穿戴產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)時(shí)間，該解決方案使設(shè)計(jì)人員和原始設(shè)備制造商能夠在市場出現(xiàn)變化時(shí)以最快的速度將概念轉(zhuǎn)為原型產(chǎn)品。

　　作為ARM架構(gòu)的穿戴式系統(tǒng)平臺(tái)代表，飛思卡爾與 Kynetics、RevolutionRobotics、Circuitco等超過十五家廠商，開源、可擴(kuò)展的參考平臺(tái)—— WaRP（Wearable Reference Platform）。源于這個(gè)平臺(tái)擁有多款型號(hào)或產(chǎn)品類別，其高度靈活的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)套件，支持嵌入式無線充電，將處理器和傳感器整合到混合架構(gòu)中，使其擁有可擴(kuò)展性和靈活性的特點(diǎn)。

　　WaRP的混合架構(gòu)包含一個(gè)主板和一個(gè)示例子卡，主板上采用i.MX6SoloLiteARMCortex-A9處理器作為平臺(tái)內(nèi)核，示例子卡上的備用微處理器KinetisKL16MCU用作傳感器集線器（SensorHub），還能夠針對(duì)不同的使用模式添加更多子卡，還搭載了一個(gè)無線充電MCU。

　　傳感器技術(shù)是可穿戴設(shè)備的重要組成部分，WaRP包含飛思卡爾XtrinsicNMA9553計(jì)步器和FXOS8700電子羅盤，該平臺(tái)可以運(yùn)行 Android4.3操作系統(tǒng)?；旌霞軜?gòu)使得處理器間能夠相互通信，支持圖形顯示，在深度睡眠模式下，KinetisKL16仍然能夠收集傳感器的數(shù)據(jù)，這可以降低整體平臺(tái)的功耗，延長待機(jī)時(shí)間。

　　WaRP可支持的應(yīng)用包含運(yùn)動(dòng)追蹤、智能手表、心電圖（ECG）監(jiān)控、智能眼鏡、擴(kuò)增實(shí)境頭戴式顯示器、穿戴式醫(yī)療產(chǎn)品等。飛思卡爾微控制器事業(yè)部業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)歷SujataNeidig認(rèn)為，擁有開源特性的WaRP平臺(tái)能夠降低穿戴式裝置開發(fā)門檻，加快產(chǎn)品的上市時(shí)間。Neidig指出，除提供如微處理器（MPU）、微控制器（MCU）、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）傳感器等關(guān)鍵元件給開發(fā)廠商之外，WaRP加速了整體穿戴式市場發(fā)展，降低開發(fā)門檻，讓眾多中、小型新創(chuàng)公司順利進(jìn)行穿戴式裝置的開發(fā)工作。

　　由于WaRP訴求的是開放平臺(tái)，為了符合其開源特性，目前該裝置支持的是Android、Linux等開放式的操作系統(tǒng)；而AndroidWear目前仍屬于封閉式的生態(tài)環(huán)境，無論是軟件開發(fā)套件（SDK）、應(yīng)用程序尚未全面開放授權(quán)，僅鎖定智能手表應(yīng)用，因此WaRP目前無法支持，不過一旦 AndroidWear完全開源，WaRP必會(huì)將其納入其支持的系統(tǒng)。

　　3、英特爾Edison開發(fā)平臺(tái)專為物聯(lián)網(wǎng)的“發(fā)明家們”而生

　　Edison 本身的定位，是為物聯(lián)網(wǎng)（IOT）和穿戴設(shè)備的發(fā)明家、企業(yè)家和消費(fèi)類產(chǎn)品設(shè)計(jì)師而設(shè)計(jì)，幫助他們快速產(chǎn)生產(chǎn)品原型。相比較于此前更為“面向教育”的 Galileo開發(fā)板，Edison可直接被用于原型構(gòu)建和量產(chǎn)中小尺寸的IOT解決方案，其產(chǎn)品定位是“模塊化的SOC加上為特定應(yīng)用領(lǐng)域定制的擴(kuò)展板系統(tǒng)”，適合各種硬件開發(fā)廠商和創(chuàng)客團(tuán)隊(duì)，以及想進(jìn)行硬件創(chuàng)業(yè)的用戶直接進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。

　　Edison是基于Quark芯片技術(shù)的新計(jì)算平臺(tái)，僅有一張普通的SD卡大小。這個(gè)平臺(tái)是基于22納米技術(shù)，內(nèi)置WiFi與藍(lán)牙連接功能，并擁有靈活可拓展I/O功能，支持Linux和開源軟件，適用于超小型和低功耗的廣泛物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、智能消費(fèi)產(chǎn)品以及可穿戴設(shè)備。

　　可支持的應(yīng)用包括智能耳機(jī)、智能耳塞、智能水杯、無線充電碗、智能嬰兒監(jiān)控衣以及智能3D打印等。

　　4、德州儀器Meta Watch可穿戴藍(lán)牙智能手表開發(fā)平臺(tái)

　　TI Meta Watch? Bluetooth?可穿戴手表開發(fā)系統(tǒng)具有數(shù)字或模擬和數(shù)字顯示屏，能夠快速開發(fā)“連接手表”應(yīng)用。 TI Meta Watch具有數(shù)字或模擬和數(shù)字顯示屏，可使開發(fā)人員快速而輕松地將設(shè)備和應(yīng)用程序接口擴(kuò)展到手腕上。 Meta Watch平臺(tái)采用嵌入式藍(lán)牙技術(shù)，可連接到智能手機(jī)、平板電腦和其他電子設(shè)備。

　　功能框圖

　　Meta Watch SDK/API使手表能夠方便顯示來自移動(dòng)應(yīng)用或互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的信息。 TI Meta Watch 可穿戴手表開發(fā)系統(tǒng)包括一個(gè)3 ATM防水不銹鋼外殼、皮表帶、礦物玻璃水晶、振動(dòng)電機(jī)，三軸加速計(jì)和環(huán)境光傳感器。 Meta Watch平臺(tái)優(yōu)化用于低功率運(yùn)行，是基于TI MSP430?超低功耗微控制器和CC2560藍(lán)牙主機(jī)控制器接口解決方案。

　　5、CSR 1012 是專為可穿戴技術(shù)市場開發(fā)的平臺(tái)

　　CSR公司日前宣布推出一款全新的Bluetooth? Smart平臺(tái)，以滿足開發(fā)人員進(jìn)行低功耗可穿戴配件的開發(fā)需求。作為卓越的CSR μEnergy系列產(chǎn)品之一，CSR1012?采用的更小型封裝使其成為可穿戴設(shè)備的完美選擇，例如可穿戴手表及運(yùn)動(dòng)監(jiān)測器等。

　　盡管全新平臺(tái)采用適于可穿戴設(shè)備的小型封裝，但仍然嚴(yán)格使用標(biāo)準(zhǔn)的PCB技術(shù)，從而使開發(fā)人員能夠以低成本的方式更加快速地將更多產(chǎn)品推向市場。這也是首個(gè)無需外裝調(diào)節(jié)器即可與鋰離子電池實(shí)現(xiàn)直接連接的解決方案，從而保障更長的電池使用壽命，這一點(diǎn)對(duì)于可穿戴配件產(chǎn)品至關(guān)重要。

　　該解決方案不僅適用于可穿戴技術(shù)，還可用于其他的小型‘手機(jī)應(yīng)用配件’及HID配件，例如智能手機(jī)或平板手寫筆、小型廣告信號(hào)燈等。

　　6、君正可穿戴開發(fā)平臺(tái)牛頓（Newton）積極配合AndroidWear

　　Newton平臺(tái)采用了北京君正JZ4775CPU，其XBurst核心可兼容MIPS架構(gòu)，集成了CPU、Flash、LPDDR、WIFI、 Bluetooth、FM、NFC、PMU、9軸MEMS傳感器、壓力傳感器、溫濕度傳感器、心電傳感器等在不到SD大小尺寸的電路板上。從幾十兆到 1GHz的超強(qiáng)計(jì)算能力，超低功耗，超小尺寸，靈活的擴(kuò)展I/O接口，并具備聯(lián)網(wǎng)功能，Newton平臺(tái)在軟件上支持Linux、Android以及最新的AndroidWear。

　　Newton主打超低功耗、超高性能，其尺寸僅為38x22x3mm，待機(jī)功耗《4mW，最低執(zhí)行功耗僅為80mW，最高平均運(yùn)行功耗《260mW，使設(shè)備的續(xù)航時(shí)間達(dá)30小時(shí)以上。目前已知的果殼GeakWatch、智器ZWatch、土曼手表和Tick手表等都是采用北京君正的CPU來設(shè)計(jì)的。

　　7、聯(lián)發(fā)科穿戴式與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備開發(fā)平臺(tái)LinkIt

　　聯(lián)發(fā)科inkIt平臺(tái)以聯(lián)發(fā)科技旗下名為Aster的系統(tǒng)單芯片解決方案（ SoC）為核心，Aster是穿戴式SoC，專為穿戴式及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)。聯(lián)發(fā)科技Aster可協(xié)助開發(fā)者社群與設(shè)備制造商，開發(fā)各式價(jià)格合宜且具高規(guī)格的穿戴式與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品及解決方案，激發(fā)新興超級(jí)中端市場（Super-mid market）數(shù)十億消費(fèi)者“創(chuàng)造無限可能”（Everyday Genius）的潛力。

　　聯(lián)發(fā)科技LinkIt與Aster主要特色：

　　●LinkIt是整合聯(lián)發(fā)科技Aster SoC的開發(fā)平臺(tái)，提供完整的參考設(shè)計(jì)，高度整合微處理器及通訊模塊，且提供各種聯(lián)網(wǎng)功能以簡化開發(fā)流程，讓開發(fā)者可以更專注于產(chǎn)品外觀、創(chuàng)新功能及相關(guān)服務(wù)

　　●聯(lián)發(fā)科技的Aster是專為穿戴式與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所設(shè)計(jì)的SoC，封裝尺寸僅為5.4x6.2mm，是目前全球體積最小的SoC

　　●軟件架構(gòu)模塊化，為開發(fā)者提供高度彈性。

　　●支持空中傳輸（OTA）以更新應(yīng)用程序、算法及驅(qū)動(dòng)程序，可通過手機(jī)或計(jì)算機(jī)，向采用聯(lián)發(fā)科技Aster的設(shè)備進(jìn)行推送安裝及更新（聯(lián)發(fā)科技膠囊包）。

　　●為Arduino與VisualStudio提供插入式軟件開發(fā)工具包（Plug-in SDK），計(jì)劃今年第四季開始支持Eclipse。

　　●為第三方伙伴提供基于LinkIt平臺(tái)的硬件開發(fā)工具包（HDK）。

　　8、博通開發(fā)平臺(tái)WICED

　　博通針對(duì)可穿戴設(shè)備，推出了名為WICED的開發(fā)平臺(tái)，可將藍(lán)牙、WiFi、NFC和定位技術(shù)整合到可穿戴設(shè)備中。他們認(rèn)為可穿戴技術(shù)方興未艾，無線連接技術(shù)是使其徹底發(fā)揮應(yīng)用潛力的關(guān)鍵所在。

　　WICED WiFi軟件開發(fā)工具包括：

　　一個(gè)開源的編譯系統(tǒng)和基于GUN的工具鏈（將支持本地IAR）

　　一個(gè)基于Eclipse CDT的GUI開發(fā)環(huán)境RTOS/TCP協(xié)議棧選項(xiàng)，包括ThreadX/NetX、ThreadX/NetX Duo和FreeRTOS/LwIP

　　低功耗藍(lán)牙智能橋接（Bluetooth Low Energy SmartBridge）

　　WICED應(yīng)用程序架構(gòu)，包括bootloader、閃存存儲(chǔ)API、OTA升級(jí)、系統(tǒng)重置和系統(tǒng)監(jiān)控

　　采用蘋果授權(quán)的MFi技術(shù)，或網(wǎng)絡(luò)瀏覽器和softAP/webserver的即用設(shè)備

　　示例應(yīng)用、測試應(yīng)用等

　　WICED可為設(shè)備嵌入低功耗、高性能、可互操作的無線聯(lián)網(wǎng)功能。可支持包括血壓計(jì)、血糖儀、智能手表（果殼智能手表也采用了Broadcom的芯片），以及更多健康管理設(shè)備。

　　9、RealTag 藍(lán)牙低功耗傳感器開發(fā)平臺(tái)

　　RealTag是佰睿科技專門為可穿戴式產(chǎn)品開發(fā)推出的一個(gè)小巧精致的產(chǎn)品級(jí)開發(fā)板，直徑僅為3cm， 使用一枚CR2032電池即可工作; RealTag 基于TI的藍(lán)牙低功耗SoC-CC2541，InvenSense的高性能六軸運(yùn)動(dòng)傳感器MPU-6050，以及Bosch的溫度氣壓傳感器 BMP180， 能滿足大多數(shù)可穿戴式產(chǎn)品的開發(fā)需求，同時(shí)還可支持當(dāng)今最炙手可熱的iBeacon功能 （佰?？萍甲灾髦R(shí)產(chǎn)權(quán)），用戶基于RealTag模塊，可迅速開發(fā)出基于藍(lán)牙低功耗及運(yùn)動(dòng)傳感器的可穿戴式產(chǎn)品，大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。

　　10、ST可穿戴開發(fā)板STEVAL-WESU1

　　STEVAL-WESU1的固件包基于STM32Cube軟件技術(shù)，運(yùn)行于STM32L151VEY6，包含了三種傳感器、藍(lán)牙BLE及電池管理IC的驅(qū)動(dòng)。

　　STEVAL-WESU1的參考設(shè)計(jì)開發(fā)板體積非常小，可以安裝在智能手表的表帶中。在這么小的模塊中，包含了MCU，傳感器，藍(lán)牙等意法半導(dǎo)體的主力產(chǎn)品。

　　主要元器件：

　　STM32L151VEY6，Cortex-M3 32位超低功耗MCU

　　LSM6DS3，3D加速度傳感器+ 3D陀螺儀

　　LIS3MDL，三軸磁力計(jì)

　　LPS25HB，MEMS氣壓傳感器

　　BlueNRG-MS，低功耗藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)處理器

　　BALF-NRG-01D3，50 Ω balun

　　100mAh鋰電池

　　Micro USB接口

　　SWD連接器