能量采集和無線充電增強(qiáng)可穿戴設(shè)備實(shí)用性

　　隨著人們使用可穿戴健康監(jiān)測(cè)器和智能設(shè)備數(shù)量的快速增長(zhǎng)，通過這些設(shè)備來監(jiān)測(cè)我們的活動(dòng)與健康的想法已經(jīng)深入人心。這些設(shè)備收集數(shù)據(jù)的質(zhì)量已達(dá)到可滿足醫(yī)學(xué)專業(yè)人士要求的水平。關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域(如傳感器、通信和超低功耗工作)的持續(xù)創(chuàng)新正在可穿戴設(shè)備市場(chǎng)不斷得到應(yīng)用，預(yù)示著更好的產(chǎn)品還會(huì)源源不斷地出現(xiàn)。

　　如今，可穿戴設(shè)備已從基于運(yùn)動(dòng)傳感器(通常是三維加速計(jì))的簡(jiǎn)單設(shè)備，發(fā)展成為集成了壓力傳感器、陀螺儀和其他傳感器的設(shè)備，使其能夠確定用戶的活動(dòng)類型，如徒步行走、跑步、騎車或游泳。未來的趨勢(shì)將包括更多元素功能，包括溫度傳感器、濕度檢測(cè)器以及心率監(jiān)測(cè)器，從而在更廣泛活動(dòng)中獲得更全面的生理數(shù)據(jù)。在不遠(yuǎn)的將來，我們的可穿戴設(shè)備將會(huì)包括更多生物傳感器，從而可以連續(xù)在白天與夜晚測(cè)量和記錄更多生理參數(shù)。

　　另一個(gè)潛在發(fā)展方向是使用音頻和視覺傳感器來提供更大的情境感知(context awareness)。例如，如果麥克風(fēng)檢測(cè)到與旅行有關(guān)的背景噪聲，則其可能將設(shè)備置于監(jiān)測(cè)困倦的模式;而在沒有環(huán)境光的情況下，可能表明設(shè)備適合進(jìn)入睡眠模式。

　　Dialog公司產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理 同偉

　　多功能、多傳感器，甚至多標(biāo)準(zhǔn)可穿戴設(shè)備將在日常生活中發(fā)揮日益普遍和重要的作用。如同物聯(lián)網(wǎng)將把自動(dòng)化帶給許多常見任務(wù)一樣，可穿戴設(shè)備將不僅監(jiān)測(cè)我們的身體健康，還將無縫地融入我們的生活，提供與物聯(lián)網(wǎng)及更廣泛世界的聯(lián)系。可穿戴設(shè)備將使我們能夠控制周圍環(huán)境，并使我們的周圍環(huán)境能夠適應(yīng)我們的即時(shí)需要。它們將在醫(yī)療保健和持續(xù)治療中發(fā)揮重要作用，并最終負(fù)責(zé)執(zhí)行輔助患者生活的例行醫(yī)務(wù)工作。

　　通過創(chuàng)新和開發(fā)超低功耗集成式器件，上述目標(biāo)將在更高的集成度和智能化水平下得以實(shí)現(xiàn)。傳感器、數(shù)據(jù)處理和電源管理將集成于很小的封裝并具備更加強(qiáng)大的功能，而處于核心地位的將是來自領(lǐng)先半導(dǎo)體廠商的先進(jìn)SoC技術(shù)。可穿戴設(shè)備技術(shù)將在隨后短短幾年中出現(xiàn)前所未有的發(fā)展演變，我們將親眼見證這一點(diǎn)。

　　大多數(shù)市場(chǎng)數(shù)據(jù)都表明，設(shè)備兩次充電之間的可用時(shí)間長(zhǎng)度是影響消費(fèi)者便捷式設(shè)備購買選擇的關(guān)鍵因素。由于對(duì)于連續(xù)使用的需要，可穿戴設(shè)備的電池續(xù)航時(shí)間需要超出消費(fèi)者的期望。這意味著除了集成更多傳感器和功能，第三代可穿戴設(shè)備還需要能在兩次充電之間使用更長(zhǎng)的時(shí)間。

　　為此，許多制造商都在尋找用于補(bǔ)充電池電量，甚至幫助給可穿戴設(shè)備充電的創(chuàng)新途徑，如能量采集或無線充電。這兩種技術(shù)的發(fā)展速度幾乎與可穿戴設(shè)備市場(chǎng)一樣快，前者使用包括光伏、熱電和振動(dòng)發(fā)電機(jī)等技術(shù)來提供小而適用的電能水平，而后者可提取背景或直達(dá)RF波中存在的能量，并將其轉(zhuǎn)化為電。這兩種技術(shù)都呈現(xiàn)出光明的前景，并且將來有可能在可穿戴設(shè)備市場(chǎng)上發(fā)揮重要作用。但目前最有可能的解決方案依然是可再次充電的電化學(xué)電池，這些電池盡管需要充電，但只有它們可以為采用無線連接的小型可穿戴設(shè)備提供其所需的能量密度。

　　到目前為止，可穿戴設(shè)備最廣泛使用的無線技術(shù)是藍(lán)牙，具體而言，是最新的低能耗(Low Energy)藍(lán)牙技術(shù)。像開放標(biāo)準(zhǔn)無線協(xié)議的其他例子一樣，安全性是藍(lán)牙規(guī)范不可缺少的組成部分，其最新版本(4.2)推出了一系列安全增強(qiáng)。然而，隨著可穿戴設(shè)備從運(yùn)動(dòng)跟蹤器發(fā)展成為醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)器，對(duì)更高安全性的需求也在增加。對(duì)于分享敏感醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的解決方案，制造商和消費(fèi)者對(duì)安全性都提出高要求，所以Dialog在其針對(duì)可穿戴設(shè)備技術(shù)的解決方案中采用了加密技術(shù)，確保數(shù)據(jù)即使在無線鏈路受到黑客入侵時(shí)仍然是安全的。

　　Dialog的SmartBond DA14680是旨在滿足可穿戴設(shè)備市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。此款多功能系統(tǒng)級(jí)芯片將藍(lán)牙連接與強(qiáng)大但省電的應(yīng)用處理器和其他必要的功能集成到一起，形成完整的可穿戴設(shè)備傳感器中樞。另外，它還集成了電源管理硬件，從而消除對(duì)外部DC/DC轉(zhuǎn)換器和電池充電電路的需要。這樣一來，它就不需要許多SoC所需的絕大多數(shù)外部元件，使制造商能夠開發(fā)更小的可穿戴設(shè)備。

　　SmartBond™ DA1468x系列是用于可穿戴設(shè)備和其他可充電設(shè)備的單芯片解決方案。該解決方案支持Bluetooth 4.2特性。作為SmartBond系列器件之一，它提供高性能、低功耗和小尺寸。它能管理多傳感器陣列并提供不間斷的感測(cè)，在需要的時(shí)候提供處理性能，并在不需要的時(shí)候節(jié)省電量。另外，我們的SmartSnippets™工具還能幫助您優(yōu)化軟件，以降低功耗。

　　DA1468x系列產(chǎn)品內(nèi)嵌超低功耗30uA/MHz的ARM® Cortex®-M0應(yīng)用處理器。它的可編程最大時(shí)鐘頻率可達(dá)96 MHz。該器件可從Flash執(zhí)行代碼，提供很大的執(zhí)行空間并支持無線升級(jí)。還包含PDM和I2S/PCM接口音頻支持、兩條獨(dú)立的I2C和兩條獨(dú)立的SPI總線、三個(gè)白光LED驅(qū)動(dòng)器、一個(gè)溫度傳感器、多通道DMA和一個(gè)8通道10-bit ADC。憑借由系統(tǒng)電源軌、電池充電器和電量計(jì)組成的集成電源管理單元，DA14680提供原生充電電池，并能為完整的可穿戴系統(tǒng)供電。同時(shí)，專用硬件加密引擎提供銀行級(jí)安全性(包括蘋果HomeKit支持)，利用端到端加密來保證個(gè)人數(shù)據(jù)的安全。