要真正提供幫助，技術必須對用戶透明;對于駕駛員而言，駕駛的實際行為可以迅速變?yōu)榘胱詣樱试S控制車輛的人同時協(xié)調許多不同的任務，例如觀察周圍環(huán)境，識別潛在危險并調整車輛速度并在必要時進行補償。將車輛視為技術是完全合適的，但實際上車輛有兩個不同的方面;生成運動的部分和控制該運動的部分。最初這兩個部件都是機械部件，但今天它是負責控制的電子控制單元;驅動器使我們遠離仍然主要產生運動的機械過程。

同樣，可穿戴技術需要對用戶透明，而且預計不會提供相同的技術。作為一種載體，它將成為我們日常生活中不可或缺的一部分;它將通過適應我們今天生活的方式實現這一目標，而不是對我們施加改變。

這與目前正在開發(fā)的大部分可穿戴技術形成對比，旨在鼓勵我們改變我們的生活方式，最明顯的是通過健身和健康輔助工具來衡量我們鍛煉的方式，我們的一般活動，甚至我們的睡眠模式。通過測量和分析我們的一舉一動，我們將能夠更好地改變我們的生活方式。今天，這在很大程度上僅限于身體活動，但未來它可能會延伸到我們的飲食，或許，我們觀察和聆聽的內容。事實上，我們通常消費的所有東西都會對我們的健康產生可測量的影響，而且隨著可穿戴技術的發(fā)展，它無疑會擴展到我們醒來和沉睡生活的各個方面。

不要恐慌！

如果所有這些聽起來都有點反烏托邦，那么我們不要忘記智能手機 - 當今流通最多產的先進技術之一 - 已經能夠記錄我們的很多活動。這產生的數據非常寶貴;幸運的是，它也屬于智能手機所有者，未經許可不得訪問，但它存在的事實已經在為數據創(chuàng)建新的應用程序和市場。只有通過使用可穿戴技術記錄更多關于個人的數據變得可能且更可行時，這種情況才會持續(xù)下去。

今天有些公司正在創(chuàng)建能夠測量和使用活動水平的解決方案監(jiān)測一般健康水平和現有醫(yī)療條件的數據;但在不久的將來，相同的數據將被用于預測潛在的條件，并且通過共享該數據，它將允許健康專業(yè)人員磨練用于進行這些預測的算法，從而允許更準確和更早的診斷。

這種可穿戴技術可以產生有價值的數據，可以對數百萬人的生活產生積極的影響，而不僅僅是個人的生活，在這一點上，可穿戴技術將進入其發(fā)展的新階段。前面的例子描述了電子學如何讓汽車進化并使我們遠離潛在的機制。同樣，電子產品使可穿戴技術也能做到這一點。最值得注意的例子是傳感器和控制器之間的持續(xù)集成，這些傳感器和控制器正變得越來越小，速度越來越快。也許實現這種增加的集成的最重要的一個方面是MEMS技術，現在廣泛用于創(chuàng)建包括陀螺儀，磁力計和加速度計的運動傳感器。當所有這些方面集中在一個設備中時，它們被稱為9軸傳感器，通過添加數字處理，結果可以是適用于更廣泛的可穿戴技術的完全集成設備。

高度集成的9軸傳感器的一個例子是InvenSense的MotionTracking系列，其中包括MPU-9250多芯片模塊，包括一個具有3軸陀螺儀和3軸加速度計的芯片，以及另一個具有3個 - 軸磁力計（框圖見圖1）。它還具有數字運動處理器，整個器件采用3 mm 2 封裝，高度僅為1 mm。這使得它真正可穿戴并適用于當今許多應用，如健身監(jiān)視器，但它同樣可以用于檢測，分析和記錄任何形式的運動的高級應用程序。

圖1：來自InvenSense的MotionTracking 9軸傳感器MPU-9250的框圖

三個傳感器中的每一個都由三個專用服務器提供服務16位模數轉換器（ADC）通過I 2 C或SPI接口訪問和控制器件（SPI接口能夠以20 MHz的頻率訪問傳感器和中斷寄存器） ，對于需要快速響應的應用而言。

InvenSense采用晶圓級鍵合將CMOS MEMS和數字控制芯片集成在一個QFN封裝中。陀螺儀和加速計傳感器提供可編程的滿量程范圍，還包括輔助主控I 2 C總線，允許設備訪問外部傳感器（如壓力傳感器）的數據。還集成了數字輸出溫度傳感器，該設備包括用于陀螺儀，加速度計和溫度傳感器的可編程數字濾波器。

由于運動通常很慢，與微處理器相比，設備支持低 - 功率模式允許它維持手勢識別和計步器功能等功能，同時處理器保持睡眠模式，從而保持系統(tǒng)功率。

對低功耗的需求

關鍵要素能夠推動下一波可穿戴技術發(fā)展的技術將是功率，或者說能夠在消耗非常低的功率水平的同時發(fā)揮功能。電池技術的發(fā)展幾乎與電路集成一樣快，現在有超薄，柔性電池的例子可以制成幾乎任何尺寸和形狀，同時仍能提供相對較高的功率。然而，事實仍然是，任何可穿戴技術中最大的組件之一是至少在一段時間內仍然是電池。

從環(huán)境因素中收集能量或清除能量的概念，如熱量，運動或陽光無疑會發(fā)展成為可穿戴技術的重要元素，但以這種方式收獲的能量總是相對較小。因此，為了使能量收集對可穿戴技術產生真正的影響，針對該應用領域的集成解決方案需要以更少的成本提供更多。在批量生產中已有越來越多的例子。

一個例子是Maxim Integrated的MAX32620/1，它被描述為一種高性能，超低功耗的ARM Cortex ? -M4F微控制器，主要針對包括運動手表在內的可充電設備，健身監(jiān)視器，可穿戴醫(yī)療補丁，便攜式醫(yī)療設備和傳感器集線器。從閃存執(zhí)行時，其有功功率為96μA/MHz，在啟用實時時鐘時，低功耗時功耗僅為600 nA（框圖見圖2）。

圖2：Maxim Integrated的MAX32620/1框圖（點擊此處查看完整尺寸的圖像。）

該設備的一個關鍵特性是其外圍設備管理單元（PMU），它是一個專用處理引擎，能夠在主CPU保持睡眠狀態(tài)時為高級外設總線（APB）和高級高性能總線（AHB）上的外設提供服務。許多制造商現在采用這種技術在事件觸發(fā)的應用中提供更低功率的操作。 PMU有六個可以并行工作的獨立通道，有自己的專用操作碼，可以通過SRAM進行編程，其動作可以從外設直接產生的中斷條件啟動。

最重要的是，對于可穿戴應用，MAX32620/1封裝在81球晶圓級封裝中，每側尺寸小于4 mm，球間距僅為0.4 mm。但是，可以在更小的封裝中實現更高的集成度;可穿戴技術的一個主要部分是連接，以及設計為“隱形”的應用，這意味著無線連接，或者更具體地說，藍牙。

藍牙低功耗（BLE）正迅速成為標準對于將構成個人區(qū)域網絡的一部分的設備，例如可穿戴技術，尤其是因為它允許他們輕松地與智能手機通信以共享可能產生的大量數據。賽普拉斯半導體公司的PSoC 4xx7_BLE系列集成了ARM Cortex ? -M0 +內核，BLE子系統(tǒng)和公司自己的可編程邏輯技術，以及一系列模擬和混合信號功能（參見圖3為方框圖）。

圖3：賽普拉斯半導體PSoC 4xx7_BLE的框圖

該器件還具有能夠驅動4個公共端和32個段的LCD控制器，以及賽普拉斯的CapSense ?技術，它可以分配給任何受軟件控制的GPIO引腳。

它可以使用1.7到5.5 V的電源供電，并支持多種睡眠模式，可以延長電池壽命，具體取決于應用程序的要求。例如，在休眠模式下，提供的電流消耗僅下降到150 nA，同時仍保留RAM的內容。

對于需要此級別功能和通信的應用，PSoC 4可用于68球形薄WLCSP（晶圓級芯片級封裝）尺寸僅為3.52 mm x 3.91 mm x 0.4 mm，球間距為0.4 mm。

結論

可穿戴技術不是新技術;可以說，第一塊戴在手腕上而不是作為表鏈的手表是一百多年前這一類別中最早的一個例子。目前由于各種原因而重新流行，今天的可穿戴技術大部分仍然是專為手腕設計的，但更多地側重于以某種方式幫助佩戴者;主要是作為健身監(jiān)視器，但這很快變成了類似于智能手機的東西。

然而，就像原來的手表一樣，這些也可以被視為主要的單向數據傳輸設備，因為交互仍然基于告訴佩戴者他們需要（或想要）知道的事情，例如他們的心率，或新消息已經到來。下一波可穿戴設備將把這種互動提升到一個新的水平;通過成為數據創(chuàng)建中心，佩戴設備的人將成為整個網絡不可分割的一部分。可以假設這將把物聯(lián)網變成我們的互聯(lián)網。