可穿戴设备逐渐普及成为广受青睐的小型化个人终端

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着眼高精度传感器，可靠采集身体数据

作为可穿戴设备的另外一个核心，传感器也是重中之重。一款成熟的智能可穿戴设备中往往内置了多个不同类型传感器，以常见的智能手表为例，有加速度计、陀螺仪等运动传感器来实现运动监测、导航功能；有血压传感器、心电传感器等生物型传感器来实现医疗健康功能；还有紫外线传感器、温度传感器等环境性传感器实现环境监测、天气预报等功能……根据来自Grand View Research的市场报告，2016年，全球可穿戴设备市场规模约为1.5亿美元；预计其将在2025年达到28.6亿美元。

近年来，频繁在可穿戴设备发布会中被提及的国内厂商汇顶科技在低功耗蓝牙方面也颇有建树，汇顶科技推出的单模低功耗蓝牙系统级（SoC）GR551x系列芯片支持Bluetooth 5.1，内置ARM Cortex-M4F 32位微处理器，支持浮点运算，并具有片内DC-DC转换器、片内I/O LDO提供I/O电压并支持为外部器件供电，Ultra Deep Sleep模式下电流典型值0.65 µA。仅为可以配置为广播者（Broadcaster）、观察者（Observer）、外围设备（Peripheral）和中央设备（Central），并支持上述各种角色的组合应用，在物联网和智能穿戴设备领域同样应用广泛。

瞄准长时间续航应用，构建多功能超低功耗MCU

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自上世纪末诞生以来，蓝牙（Bluetooth）这项短距离无线连接技术已经经历了20年的技术积累，广泛用于音频传输、数据传输、位置服务、设备网络等领域，并随着物联网市场的爆发呈现出巨量增长，从无线音频传输到可穿戴设备，从智能家居到位置服务，从数据传输到设备联网，蓝牙技术应用都爆发出了勃勃生机。蓝牙技术联盟预测到2024年，蓝牙设备年出货量将达到62亿。

打造低功耗稳定传输方案，蓝牙助力可穿戴设备智联未来

此外，上海橙群微电子有限公司、深圳市天工测控技术有限公司等厂商也都在本次华南展中亮相，并带来了蓝牙通信新方案。

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不用去医院，也能随时随地获取身体数据，以更便捷的方式获取实时心率、血压饱和度、血压；联动手机获取消息提醒，就算手机不在身边也能不错过任何一通电话、一条微信；外出跑步忠实记录移动轨迹，合理给出配速建议……2012年因谷歌眼镜的亮相被称作“智能可穿戴设备元年”，短短八年时间，智能手表、智能手环、智能眼镜等可穿戴设备正凭借着其独有的功能，逐渐普及成为广受青睐的小型化个人终端。  

对于智能可穿戴设备而言，如何实现设备的低功耗特性、便携性以及稳定性仍然是技术人员需要解决的首要问题，作为智能可穿戴设备的处理核心，MCU（微控制单元）可以充分满足大多数可穿戴设备的需求，此外，最新MCU可在单个芯片中集成大部分功能，这对降低可穿戴设备的整体尺寸和BOM成本都具有重要作用。可以说，MCU直接决定了设备的整体性能。因此，采用超低功耗MCU可有效延长续航时间，打造消费者市场重要卖点。

国内领先的信号链芯片及其解决方案提供商纳芯微电子带来的高精度双引脚数字脉冲输出温度传感器NST1001具有脉冲计数型数字输出以及在宽温度范围内高精度的特性，可直接与MCU连接使用，保障测量精度的同时降低开销。NST1001器件在–50°C 至150°C 的温度范围内支持±0.5°C 的最大精度，同时具有极高的分辨率(0.0625°C)，无需借助系统校准或软硬件补偿。脉冲计数型数字接口设计用于直接连接GPIO 或比较器输入，从而简化硬件实施。简单的双引脚架构，适用使得NST1001器件可轻松转换成双线温度探针，能够较为准确的获取到等价腋下温度。

在众多传感器类型中，最受关于的莫过于用于医疗作用的传感器。经本次新冠疫情后，体温测量也是可穿戴设备的看重点之一。体温测量方法可分为侵入式与非侵入式两大类，日常测温主要是非侵入式为主，又可分为接触式与非接触式。非接触式主要以红外热电堆原理的耳温枪或额温枪为主，通过算法补偿将皮肤温度转换为体温，具有测量速度快的优点，但测量易受环境影响，精度有限。接触式体温测量传统上以电子体温计为主，一般通过腋下、口腔等方式测量，使用条件有一定限制。而可穿戴设备因为具有长期佩戴和与人体紧密接触的两个特点，虽然目前手臂或腕部的皮肤温度还没有严格准确的模型和算法换算到核心温度，但通过对皮肤温度的长期监测，可以提供相对精确的温度变化，尤其是对于需要持续观察体温的特殊人群，通过该方式可以方便的实现实时体温监测、异常报警等功能。

蓝牙技术的发展至今，低功耗蓝牙（Bluetooth Low Energy）技术备受瞩目。低功耗蓝牙在2.4 GHz ISM频段中运行，具有高达1.4 Mbps的应用吞吐量、广达1,000米的应用范围，且可最大限度降低功耗。英国芯片设计商Imagination Technologies公司所提供的蓝牙IP——Ensigma，专为注重功耗的应用而设计。Ensigma蓝牙IP利用先进的设计技术和处理技术来提供最低的有功和空闲功率，从而延长了系统电池寿命，同时保持了一致的连接性。同时，Imagination Technologies还一并提供Ensigma蓝牙解决方案，结合Ensigma蓝牙IP与基于IEEE 802.15.4的技术，具有集成的RF和基带。它具有最佳的射频性能和先进的省电功能，非常适合低功耗电池供电的应用，广泛用于物联网（IoT）和可穿戴设备等低功耗市场。

在现有的技术方案下，智能可穿戴设备的小型化与多功能化无法共存，可穿戴设备依然更多的作为智能手机的辅助以及功能衍生，从智能手环、智能手表中采集到的数据需要传输到手机中借助APP进行更好的统计展示，TWS耳机所接收到的音乐也需要来自手机的播放……与智能手机、个人电脑之间进行数据互通是必不可少的一环。因此，可靠、低延时的连接方式是智能可穿戴设备的关键所在，现有的大部分可穿戴设备依然是基于蓝牙连接。