不用去醫(yī)院，也能隨時(shí)隨地獲取身體數(shù)據(jù)，以更便捷的方式獲取實(shí)時(shí)心率、血壓飽和度、血壓；聯(lián)動手機(jī)獲取消息提醒，就算手機(jī)不在身邊也能不錯(cuò)過任何一通電話、一條微信；外出跑步忠實(shí)記錄移動軌跡，合理給出配速建議……2012年因谷歌眼鏡的亮相被稱作“智能可穿戴設(shè)備元年”，短短八年時(shí)間，智能手表、智能手環(huán)、智能眼鏡等可穿戴設(shè)備正憑借著其獨(dú)有的功能，逐漸普及成為廣受青睞的小型化個(gè)人終端。

根據(jù)IDC《中國可穿戴設(shè)備市場季度跟蹤報(bào)告，2019年第四季度》顯示，2019年第四季度中國可穿戴設(shè)備市場出貨量為2761萬臺，同比增長25.2%?；A(chǔ)可穿戴設(shè)備（不支持第三方應(yīng)用的可穿戴設(shè)備）出貨量為2227萬臺，同比增長22.1%，智能可穿戴設(shè)備出貨量為534萬臺，同比增長40.0%。2019年全年中國可穿戴設(shè)備市場出貨量9924萬臺，同比增長37.1%。

再看2020年，盡管上半年COVID-19對全球經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了影響，但2020年上半年仍取得了積極成果。盡管供應(yīng)商縮減了生產(chǎn)規(guī)模并隔離了最終用戶，但對可穿戴設(shè)備的需求仍保持穩(wěn)定。市場對可聽設(shè)備的需求接近創(chuàng)紀(jì)錄的水平，這足以抵消對手表和腕帶的需求略有下降。2020年下半年將繼續(xù)保持這一趨勢，隨著來自多家供應(yīng)商的新產(chǎn)品（包括聽覺設(shè)備，手表和腕帶）的推出，今年可穿戴設(shè)備市場有望達(dá)到近4億部。

智能可穿戴設(shè)備如此火熱的局面，離不開消費(fèi)者、時(shí)局與廠商的共同作用。一方面，隨著居民收入水平的提高，人們對便攜、智能的可穿戴設(shè)備的需求不斷增加；本次新冠疫情爆發(fā)后，也使更多消費(fèi)者更加關(guān)心健康和免疫力問題，從而轉(zhuǎn)向關(guān)注帶醫(yī)用效果的可穿戴設(shè)備；在廠商方面，不僅有蘋果、三星、華為、小米等終端大廠入局，還有眾多小廠活躍其中，更有上游廠商提供技術(shù)支持。在本次2020年首屆慕尼黑華南電子展中，便有不少相關(guān)廠商參展，通過現(xiàn)場產(chǎn)品以及解決方案演示，為觀眾直觀展示智能可穿戴設(shè)備中涌現(xiàn)的新技術(shù)與升級。

打造低功耗穩(wěn)定傳輸方案，藍(lán)牙助力可穿戴設(shè)備智聯(lián)未來

在現(xiàn)有的技術(shù)方案下，智能可穿戴設(shè)備的小型化與多功能化無法共存，可穿戴設(shè)備依然更多的作為智能手機(jī)的輔助以及功能衍生，從智能手環(huán)、智能手表中采集到的數(shù)據(jù)需要傳輸?shù)绞謾C(jī)中借助APP進(jìn)行更好的統(tǒng)計(jì)展示，TWS耳機(jī)所接收到的音樂也需要來自手機(jī)的播放……與智能手機(jī)、個(gè)人電腦之間進(jìn)行數(shù)據(jù)互通是必不可少的一環(huán)。因此，可靠、低延時(shí)的連接方式是智能可穿戴設(shè)備的關(guān)鍵所在，現(xiàn)有的大部分可穿戴設(shè)備依然是基于藍(lán)牙連接。

自上世紀(jì)末誕生以來，藍(lán)牙（Bluetooth）這項(xiàng)短距離無線連接技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了20年的技術(shù)積累，廣泛用于音頻傳輸、數(shù)據(jù)傳輸、位置服務(wù)、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域，并隨著物聯(lián)網(wǎng)市場的爆發(fā)呈現(xiàn)出巨量增長，從無線音頻傳輸?shù)娇纱┐髟O(shè)備，從智能家居到位置服務(wù)，從數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆O(shè)備聯(lián)網(wǎng)，藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用都爆發(fā)出了勃勃生機(jī)。藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟預(yù)測到2024年，藍(lán)牙設(shè)備年出貨量將達(dá)到62億。

在不久前舉辦的2020年慕尼黑華南電子展現(xiàn)場論壇之一的藍(lán)牙生態(tài)峰會上，來自Bluetooth SIG、Dialog Semiconductor、中國移動通信有限公司研究院等多個(gè)廠商的相關(guān)負(fù)責(zé)人就聯(lián)袂帶來了藍(lán)牙技術(shù)在當(dāng)下市場需求的發(fā)展講解，展示了藍(lán)牙技術(shù)發(fā)展新機(jī)遇。

藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展至今，低功耗藍(lán)牙（Bluetooth Low Energy）技術(shù)備受矚目。低功耗藍(lán)牙在2.4 GHz ISM頻段中運(yùn)行，具有高達(dá)1.4 Mbps的應(yīng)用吞吐量、廣達(dá)1,000米的應(yīng)用范圍，且可最大限度降低功耗。英國芯片設(shè)計(jì)商Imagination Technologies公司所提供的藍(lán)牙IP——Ensigma，專為注重功耗的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。Ensigma藍(lán)牙IP利用先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)和處理技術(shù)來提供最低的有功和空閑功率，從而延長了系統(tǒng)電池壽命，同時(shí)保持了一致的連接性。同時(shí)，Imagination Technologies還一并提供Ensigma藍(lán)牙解決方案，結(jié)合Ensigma藍(lán)牙IP與基于IEEE 802.15.4的技術(shù)，具有集成的RF和基帶。它具有最佳的射頻性能和先進(jìn)的省電功能，非常適合低功耗電池供電的應(yīng)用，廣泛用于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和可穿戴設(shè)備等低功耗市場。

近年來，頻繁在可穿戴設(shè)備發(fā)布會中被提及的國內(nèi)廠商匯頂科技在低功耗藍(lán)牙方面也頗有建樹，匯頂科技推出的單模低功耗藍(lán)牙系統(tǒng)級（SoC）GR551x系列芯片支持Bluetooth 5.1，內(nèi)置ARM Cortex-M4F 32位微處理器，支持浮點(diǎn)運(yùn)算，并具有片內(nèi)DC-DC轉(zhuǎn)換器、片內(nèi)I/O LDO提供I/O電壓并支持為外部器件供電，Ultra Deep Sleep模式下電流典型值0.65 μA。僅為可以配置為廣播者（Broadcaster）、觀察者（Observer）、外圍設(shè)備（Peripheral）和中央設(shè)備（Central），并支持上述各種角色的組合應(yīng)用，在物聯(lián)網(wǎng)和智能穿戴設(shè)備領(lǐng)域同樣應(yīng)用廣泛。

此外，上海橙群微電子有限公司、深圳市天工測控技術(shù)有限公司等廠商也都在本次華南展中亮相，并帶來了藍(lán)牙通信新方案。

INPLAY的NanoBeacon Soc

瞄準(zhǔn)長時(shí)間續(xù)航應(yīng)用，構(gòu)建多功能超低功耗MCU

對于智能可穿戴設(shè)備而言，如何實(shí)現(xiàn)設(shè)備的低功耗特性、便攜性以及穩(wěn)定性仍然是技術(shù)人員需要解決的首要問題，作為智能可穿戴設(shè)備的處理核心，MCU（微控制單元）可以充分滿足大多數(shù)可穿戴設(shè)備的需求，此外，最新MCU可在單個(gè)芯片中集成大部分功能，這對降低可穿戴設(shè)備的整體尺寸和BOM成本都具有重要作用?？梢哉f，MCU直接決定了設(shè)備的整體性能。因此，采用超低功耗MCU可有效延長續(xù)航時(shí)間，打造消費(fèi)者市場重要賣點(diǎn)。

國內(nèi)專注于MCU產(chǎn)品與應(yīng)用方案的領(lǐng)先供應(yīng)商靈動微電子（深圳）有限公司推出的MM32L系列MCU專注于打造超低功耗與安全應(yīng)用，MM32L系列MCU使用高性能的ARM Cortex-M0 為內(nèi)核的 32 位微控制器， 最高工作頻率可達(dá)48MHz，內(nèi)置高速存儲器，豐富的增強(qiáng)型I/O 端口和外設(shè)連接到外部總線。MM32L0X2 產(chǎn)品系列工作電壓為2.0V ~ 5.5V，工作溫度范圍包含-40℃~+85℃ 常規(guī)型和-40℃~+105℃ 擴(kuò)展型，多種省電工作模式保證低功耗應(yīng)用的要求。

靈動微電子MM32系列產(chǎn)品線

另外一家老牌半導(dǎo)體制造商意法半導(dǎo)體（ST）在MCU領(lǐng)域的地位是毋庸置疑的。根據(jù)IHS 的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2018年，ST MCU（不含汽車和安全MCU）的全球出貨量位居全球第二。其通用加汽車MCU在中國的出貨量更是高居第一，領(lǐng)先于排名第二的NXP。意法半導(dǎo)體在今年推出的STM32L4+微控制器集成最低的存儲容量512KB的閃存和320KB的SRAM，提供緊湊的10mmx10mm 64引腳和7mmx7mm 48引腳兩種封裝選擇，可適用于多種可穿戴設(shè)備的外觀尺寸。新STM32L4+MCU有7個(gè)主要低功耗模式，使設(shè)計(jì)人員能夠更加靈活地管理功耗和喚醒時(shí)間，以最大程度地降低能耗需求。這些產(chǎn)品同時(shí)還支持FlexPowerControl高能效任務(wù)處理技術(shù)，以及在CPU在停止時(shí)仍繼續(xù)高能效采集數(shù)據(jù)的批處理模式，為進(jìn)一步延長智能可穿戴設(shè)備的續(xù)航時(shí)間帶來了無限遐想。

慕尼黑華南電子展意法半導(dǎo)體展臺

著眼高精度傳感器，可靠采集身體數(shù)據(jù)

作為可穿戴設(shè)備的另外一個(gè)核心，傳感器也是重中之重。一款成熟的智能可穿戴設(shè)備中往往內(nèi)置了多個(gè)不同類型傳感器，以常見的智能手表為例，有加速度計(jì)、陀螺儀等運(yùn)動傳感器來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動監(jiān)測、導(dǎo)航功能；有血壓傳感器、心電傳感器等生物型傳感器來實(shí)現(xiàn)醫(yī)療健康功能；還有紫外線傳感器、溫度傳感器等環(huán)境性傳感器實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測、天氣預(yù)報(bào)等功能……根據(jù)來自Grand View Research的市場報(bào)告，2016年，全球可穿戴設(shè)備市場規(guī)模約為1.5億美元；預(yù)計(jì)其將在2025年達(dá)到28.6億美元。

在眾多傳感器類型中，最受關(guān)于的莫過于用于醫(yī)療作用的傳感器。經(jīng)本次新冠疫情后，體溫測量也是可穿戴設(shè)備的看重點(diǎn)之一。體溫測量方法可分為侵入式與非侵入式兩大類，日常測溫主要是非侵入式為主，又可分為接觸式與非接觸式。非接觸式主要以紅外熱電堆原理的耳溫槍或額溫槍為主，通過算法補(bǔ)償將皮膚溫度轉(zhuǎn)換為體溫，具有測量速度快的優(yōu)點(diǎn)，但測量易受環(huán)境影響，精度有限。接觸式體溫測量傳統(tǒng)上以電子體溫計(jì)為主，一般通過腋下、口腔等方式測量，使用條件有一定限制。而可穿戴設(shè)備因?yàn)榫哂虚L期佩戴和與人體緊密接觸的兩個(gè)特點(diǎn)，雖然目前手臂或腕部的皮膚溫度還沒有嚴(yán)格準(zhǔn)確的模型和算法換算到核心溫度，但通過對皮膚溫度的長期監(jiān)測，可以提供相對精確的溫度變化，尤其是對于需要持續(xù)觀察體溫的特殊人群，通過該方式可以方便的實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)體溫監(jiān)測、異常報(bào)警等功能。

國內(nèi)領(lǐng)先的信號鏈芯片及其解決方案提供商納芯微電子帶來的高精度雙引腳數(shù)字脈沖輸出溫度傳感器NST1001具有脈沖計(jì)數(shù)型數(shù)字輸出以及在寬溫度范圍內(nèi)高精度的特性，可直接與MCU連接使用，保障測量精度的同時(shí)降低開銷。NST1001器件在–50°C 至150°C 的溫度范圍內(nèi)支持±0.5°C 的最大精度，同時(shí)具有極高的分辨率(0.0625°C)，無需借助系統(tǒng)校準(zhǔn)或軟硬件補(bǔ)償。脈沖計(jì)數(shù)型數(shù)字接口設(shè)計(jì)用于直接連接GPIO 或比較器輸入，從而簡化硬件實(shí)施。簡單的雙引腳架構(gòu)，適用使得NST1001器件可輕松轉(zhuǎn)換成雙線溫度探針，能夠較為準(zhǔn)確的獲取到等價(jià)腋下溫度。

總結(jié)

從幾十年前極為小眾的極客設(shè)備，到現(xiàn)在逐漸普及化的時(shí)尚科技配飾，可穿戴電子設(shè)備的市場需求量正在不斷增長，后疫情時(shí)代下，運(yùn)動、健康和醫(yī)療成為可穿戴設(shè)備在移動場景功能的重要拓展方向。社會事件促進(jìn)需求自然增長的同時(shí)，廠商對于需求的培養(yǎng)和引導(dǎo)也至關(guān)重要。不同可穿戴設(shè)備廠商之間的通力合作，必能引爆下一個(gè)市場增長點(diǎn)，人人都有可穿戴設(shè)備的智慧未來正向我們招手。

責(zé)任編輯：xj

原文標(biāo)題：短短八年時(shí)間成長為年出貨4億部的巨量市場，這類產(chǎn)品的這些技術(shù)動態(tài)趨勢必須關(guān)注

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