低功耗和小型化半導(dǎo)體器件掘金可穿戴設(shè)備市場

　　處理器：Cortex-M系列更適合支持超長電池壽命

　　對于用戶更換電池(例如紐扣電池)供電的可穿戴系統(tǒng)來說，電池壽命達(dá)到6-12個(gè)月的可穿戴產(chǎn)品已經(jīng)很常見。而由充電電池供電的可穿戴產(chǎn)品也必須具有非常高的能效，以便盡量減少充電次數(shù)。消費(fèi)者將會感覺到，每間隔一兩天就不得不摘下智能手表或追蹤器進(jìn)行充電是極其不方便的;他們更青睞“無后顧之憂”型的可穿戴產(chǎn)品，他們可以在手腕上戴著這些產(chǎn)品或者帶在衣服上長達(dá)數(shù)周甚至數(shù)月，并且無需擔(dān)心電池更換或充電。

　　Silicon Labs美洲區(qū)市場營銷總監(jiān)Raman Sharma先生表示，對于選擇MCU供應(yīng)商的可穿戴產(chǎn)品首要考慮因素是可提供長電池壽命的超低功耗解決方案。來自可穿戴產(chǎn)品客戶(例如Misfit和Magellan)的反饋表明可穿戴產(chǎn)品必須具有特別超長的電池壽命才能夠被消費(fèi)者所接受，并在市場中取得成功。

　　因?yàn)槌L電池壽命對于大多數(shù)可穿戴產(chǎn)品來說是一個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)因素，基于ARM Cortex-M處理器的MCU是可穿戴產(chǎn)品設(shè)計(jì)的更佳解決方案。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度來看，從ARM的M0到M4架構(gòu)的MCU(微控制器)都能符合智能手表的設(shè)計(jì)需求，可以依據(jù)實(shí)際的應(yīng)用層面來選用不同等級的MCU。

　　一些MCU供應(yīng)商最近推出了基于Cortex-A處理器的參考設(shè)計(jì)。雖然這些概念設(shè)計(jì)極具宣傳噱頭，但是Raman Sharma認(rèn)為這些基于Cortex-A的產(chǎn)品設(shè)計(jì)不切實(shí)際，難以滿足當(dāng)今大多數(shù)可穿戴設(shè)備對于超低功耗的需求。雖然ARM Cortex-A系列的處理器和MCU在基于Android的便攜式設(shè)備上可能是最佳選擇，但是這些設(shè)備是基于可頻繁充電的情況而設(shè)計(jì)的。在可穿戴產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)Cortex-A的高性能是以很大的能耗為代價(jià)的，這使得一次充電僅僅能工作一兩天。高功耗(導(dǎo)致短電池壽命)對于典型的智能手表或可穿戴健身追蹤器來說是不可能被接受的?；贏RM Cortex-M的低能耗MCU更適合這些類型的可穿戴產(chǎn)品?；谶@些原因，Silicon Labs將會持續(xù)投資并擴(kuò)展基于Cortex-M0+、M3和允許浮點(diǎn)運(yùn)算的M4核心的EFM32 Gecko MCU產(chǎn)品線。

　　無線技術(shù)：用最少的功耗來來完成盡可能多的通訊任務(wù)

　　可穿戴技術(shù)正在受得越來越多的關(guān)注，而將其連接到智能手機(jī)的無線連接技術(shù)將成為釋放可穿戴市場巨大潛力的關(guān)鍵。小巧以及便于攜帶是可穿戴設(shè)備的重要特性，考慮到尺寸的原因，對于這些資源有限、基于電池工作的產(chǎn)品來說，來自功耗的挑戰(zhàn)尤其令人關(guān)注。

　　一方面實(shí)現(xiàn)無線通訊的模塊要通過提高集成度來降低本身要的工作能耗。博通公司嵌入式無線暨無線連線事業(yè)部業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān)Jeff Baer表示，基于博通在無線連接領(lǐng)域悠久的領(lǐng)導(dǎo)地位以及我們高集成度的產(chǎn)品組合，在抓住可穿戴設(shè)備的市場機(jī)會上擁有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。更高集成度、簡單易用以及低成本，博通的芯片專為這一目標(biāo)而設(shè)計(jì)，從而令可穿戴設(shè)備擁有極高的功效。

　　另一方面，無線技術(shù)可以把可穿戴設(shè)備的信息傳至其他設(shè)備，從而大大降低自身的工作任務(wù)。

　　Jeff Baer表示，可穿戴市場要實(shí)現(xiàn)起飛，需要低功耗、具有位置感知能力以及無論何時(shí)何地都可以互聯(lián)的設(shè)備。將這些產(chǎn)品與智能設(shè)備連接起來的能力就非常關(guān)鍵，因?yàn)樗粌H提供了這些設(shè)備收集數(shù)據(jù)的窗口，還同時(shí)起著將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到云端的中心樞紐作用。

　　可穿戴設(shè)備與智能手機(jī)以及平板電腦采用無線技術(shù)來收發(fā)這些數(shù)據(jù)，能夠大大降低可穿戴設(shè)備數(shù)據(jù)處理需求以及功耗是的需求。而反過來，又為制造商以及消費(fèi)者降低了相應(yīng)的成本和花費(fèi)。

　　此外，無線充電技術(shù)對于可穿戴設(shè)備來說，也代表著一個(gè)巨大的機(jī)會。無論是將設(shè)備放置在一個(gè)充電托盤，還是收集射頻能量，能夠快速地從周邊環(huán)境中為設(shè)備充電，將會為這些設(shè)備的發(fā)展帶來重大的正面效應(yīng)。

　　模擬與電源管理：結(jié)構(gòu)簡單和更高效率

　　可穿戴設(shè)備的低耗電量取決于兩個(gè)方面，一是各電子部件本身要具備工作能耗低的特點(diǎn)，二是要有高效的電源管理系統(tǒng)。

　　ADI公司亞太區(qū)醫(yī)療行業(yè)市場經(jīng)理王勝認(rèn)為，對電子元器件提出了新的要求，例如高集成度實(shí)現(xiàn)小體積，低功耗實(shí)現(xiàn)電池長時(shí)間工作。對已可穿戴設(shè)備，尤其是可穿戴醫(yī)療保健功及健康管理類產(chǎn)品，目前市場參與者都在極力解決一下幾方面的技術(shù)問題。一是如何方便用戶使用，二是如何提高精度，再者如何在保證以上二者的情況下如何控制成本及上市時(shí)間;就用戶的使用體驗(yàn)而言，其重點(diǎn)是小型化設(shè)計(jì)，低功耗實(shí)現(xiàn)，以降低電池體積和壽命，產(chǎn)品使用形態(tài)的創(chuàng)新尤為重要。例如在MEMS加速度傳感器方面，ADI能夠提供業(yè)內(nèi)最小功耗更低的產(chǎn)品，甚至相配套的軟件代碼，可以很好的解決以上對可穿戴設(shè)備的設(shè)計(jì)要求。在電源方面，同樣要電路簡單，高效率，以及低成本，以更好的應(yīng)對這類以電池供電為主的設(shè)計(jì)。

　　同時(shí)，技術(shù)和方案的服務(wù)同樣重要，更大的變化是單個(gè)電子元器件的需求量相對于傳統(tǒng)電子領(lǐng)域中的需求量大很多，而且要求的交付周期要快很多，對于供應(yīng)商來說，改變原有的供應(yīng)及服務(wù)模式就顯得尤為重要。

　　觸控IC：融合低價(jià)的指紋識別方案支持更多維度觸控

　　可穿戴設(shè)備對人機(jī)交互功能同樣提出了新的要求，由于可穿戴式設(shè)備的造型奇特各異，這對于觸控屏的要求也與傳統(tǒng)的手機(jī)、平板觸控有了很大的不同，比如針對曲面的屏幕，其算法與過去平面觸控方式截然不同。

　　據(jù)北京集創(chuàng)北方科技有限公司副總裁陳馗介紹，該公司面向可穿戴設(shè)備推出了可支持弧面屏的IC產(chǎn)品。該款名為ICN85的系列觸控芯片支持弧面Touch Panel，支持180°的弧面觸摸能夠讓可穿戴式設(shè)計(jì)更加隨意，高信噪比(SNR)和專為弧面設(shè)計(jì)的算法保證了手指在弧面上觸摸時(shí)接觸面積不停變化的情況下依然能計(jì)算出精準(zhǔn)的坐標(biāo)(中心坐標(biāo)偏差≤1mm)。

　　在談到觸控IC未來的應(yīng)用時(shí)，陳馗指出，最新的iPhone5S搭載的指紋識別技術(shù)將是智能手機(jī)下一個(gè)潮流趨勢，因此支持低價(jià)的指紋識別方案將會讓觸控IC大有作為。