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(dòng)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(dòng)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(chǎng)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(chǎng)出貨量為2761萬臺(tái)，同比增長25.2%。基礎(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(tái)，同比增長22.1%，智能可穿戴設(shè)備出貨量為534萬臺(tái)，同比增長40.0%。2019年全年中國可穿戴設(shè)備市場(chǎng)出貨量9924萬臺(tái)，同比增長37.1%。

再看2020年，盡管上半年COVID-19對(duì)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(duì)可穿戴設(shè)備的需求仍保持穩(wěn)定。市場(chǎng)對(duì)可聽設(shè)備的需求接近創(chuàng)紀(jì)錄的水平，這足以抵消對(duì)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(shì)，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(chǎng)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(duì)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(chǎng)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(jí)。

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(chǎng)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(cè)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(chǎng)論壇之一的藍(lán)牙生態(tài)峰會(huì)上，來自Bluetooth SIG、Dialog Semiconductor、中國移動(dòng)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(chǎng)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(chǎng)。

近年來，頻繁在可穿戴設(shè)備發(fā)布會(huì)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(jí)（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(cè)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。

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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(duì)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(duì)降低可穿戴設(shè)備的整體尺寸和BOM成本都具有重要作用。可以說，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(chǎng)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(dòng)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(chǔ)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(dòng)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(chǔ)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(tái)

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(dòng)傳感器來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、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(cè)、天氣預(yù)報(bào)等功能……根據(jù)來自Grand View Research的市場(chǎng)報(bào)告，2016年，全球可穿戴設(shè)備市場(chǎng)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(cè)量也是可穿戴設(shè)備的看重點(diǎn)之一。體溫測(cè)量方法可分為侵入式與非侵入式兩大類，日常測(cè)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(cè)量速度快的優(yōu)點(diǎn)，但測(cè)量易受環(huán)境影響，精度有限。接觸式體溫測(cè)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(cè)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(duì)皮膚溫度的長期監(jiān)測(cè)，可以提供相對(duì)精確的溫度變化，尤其是對(duì)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(cè)、異常報(bào)警等功能。

國內(nèi)領(lǐng)先的信號(hào)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(cè)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(jiǎn)化硬件實(shí)施。簡(jiǎn)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(chǎng)需求量正在不斷增長，后疫情時(shí)代下，運(yùn)動(dòng)、健康和醫(yī)療成為可穿戴設(shè)備在移動(dòng)場(chǎng)景功能的重要拓展方向。社會(huì)事件促進(jìn)需求自然增長的同時(shí)，廠商對(duì)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(chǎng)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(chǎng)，這類產(chǎn)品的這些技術(shù)動(dòng)態(tài)趨勢(shì)必須關(guān)注

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