據(jù)預測，可穿戴設備在未來5年內(nèi)的市場規(guī)模將達到500億美元，從智能手環(huán)到健身跟蹤器，各個可穿戴設備市場都呈現(xiàn)出持續(xù)增長的趨勢。但凡日常生活用品，如衣服、手環(huán)、眼鏡甚至帽子等，都可以應用藍牙無線技術(shù)將采集來的活動數(shù)據(jù)，發(fā)送到智能手機或平板計算機的應用軟件上，透過云端的數(shù)據(jù)分析，將生活健康提示等信息反饋給用戶。而以低能耗、高速度為主要特點的Bluetooth 4.0 BLE技術(shù)很快會成為可穿戴技術(shù)約定俗成的連接解決方案。為此，大聯(lián)大世平特別推出了基于Bluetooth 4.0 BLE技術(shù)的多個多功能智能手表方案，其功能包括環(huán)境感知、健康監(jiān)測、數(shù)據(jù)管理等等。

 

圖示1-大聯(lián)大世平Bluetooth 4.0 BLE 智能可穿戴方案框圖

 

 

 

圖示2-大聯(lián)大世平基于Atmel ATSAM4L的多功能智能手表功能框圖

 

① 時間記錄功能：時間記錄功能（年、月、日、星期、時、分、秒）、鬧鈴功能、秒表功能。

② 溫度測量功能：過溫、欠溫報警功能。

③ 氣壓測量功能：根據(jù)氣壓值計算高度。

④ 加速度測量功能：3軸加速度測量、計步功能、跌倒監(jiān)測（選作）。

⑤ 心率測量功能：心電信號測量、心率數(shù)據(jù)計算、導聯(lián)脫落監(jiān)測。

⑥ OLED顯示功能：顯示時間與日期、溫度、氣壓、加速度數(shù)據(jù)、心率。

⑦ 電池管理功能：電池充電管理、電池放電管理。

⑧ 藍牙數(shù)據(jù)傳輸功能：向BLE設備傳輸溫度數(shù)據(jù)、氣壓數(shù)據(jù)、加速度數(shù)據(jù)、傳輸心率數(shù)據(jù)。

 

①采用Atmel ATSAM4LS2BA M4處理器，最高可達48MHz ；

②采用TDK超小尺寸藍牙模塊；

③采用NXP PCF8563T低功耗的CMOS實時時鐘/日歷芯片；

④溫度測量采用ADI ADT7420 ±0.25°C精度、 16位數(shù)字I2C溫度傳感器；

⑤氣壓測量采用EPCOS T5402測量范圍在300 hPa ~ 1100 hPa數(shù)字氣壓傳感器；

⑥加速度測量采用ADI ADXL362超低功耗、3軸MEMS加速度計；

⑦心率測量采用ADI AD8232單導聯(lián)心率監(jiān)護模擬前端。

 

 

圖示3-大聯(lián)大世平基于Atmel ATSAM4L的多功能智能手表解決方案照片

 

 

 

圖示4-大聯(lián)大世平基于ST STM32L151 光采集監(jiān)測心率手表功能框圖

 

① 計步功能的檢測：當人行走時，能夠根據(jù)加速度的變化采集步數(shù)數(shù)據(jù)。

② 心率的檢測：將ADPD142RG的綠色LED燈貼近人的動脈時，能夠利用光的反射對心跳進行監(jiān)測。

③ 支持藍牙低功耗4.0無線通信：BlueNRG將計步數(shù)據(jù)與心跳檢測數(shù)據(jù)利用BLE模塊發(fā)送到手機上。

 

①采用ST STM32L151高性能ARM Cortex-M3 32位內(nèi)核芯片，在32MHz時高達33DMIPS；

②采用ST BlueNRG嵌入BlueNRG4.0 Low-Energy協(xié)議棧藍牙網(wǎng)絡處理芯片；

③加速度測量采用ST LIS3DH超低功耗、3軸MEMS加速度計；

④心率監(jiān)測采用ADI ADPD142RG紅綠光LED測心率。

 

 

圖示5-大聯(lián)大世平基于ST STM32L151 光采集監(jiān)測心率模塊照片

 

 

 

圖示6-大聯(lián)大世平基于ST STM32L151 單導聯(lián)心率監(jiān)護手表功能框圖

 

① OLED界面顯示：界面會在不同情況下顯示：無連接狀態(tài)、有連接狀態(tài)、睡眠狀態(tài)、卡路里、步數(shù)、距離、完成度、警告、提醒（包括久坐提醒、鬧鐘）、環(huán)境溫濕度，心率狀況，大氣壓，紫外線強度，充電顯示，顯示24小時制時間。

② 按鍵控制功能：通過按鍵，控制不同功能及OLED界面顯示。

③ 數(shù)據(jù)存儲功能：支持運動數(shù)據(jù)和睡眠數(shù)據(jù)存儲。

④ 同步數(shù)據(jù)功能：通過藍牙4.0與移動設備同步。

 

①采用ST STM32L151高性能ARM Cortex-M3 32位內(nèi)核芯片，在32MHz時高達33DMIPS；

②采用ST BlueNRG嵌入BlueNRG4.0 Low-Energy協(xié)議棧藍牙網(wǎng)絡處理芯片；

③加速度測量采用ST LIS3DH超低功耗、3軸MEMS加速度計；

④溫濕度測量采用ST HTS221電容數(shù)字傳感器；

⑤心率測量采用ADI AD8232單導聯(lián)心率監(jiān)護模擬前端。

 

 

 

圖示7-大聯(lián)大世平基于TI CC2541帶計步功能手表功能框圖

 

① OLED界面顯示：界面會在不同情況下顯示：無連接狀態(tài)、有連接狀態(tài)、睡眠狀態(tài)、卡路里、步數(shù)、距離、完成度、警告、提醒（包括久坐提醒、鬧鐘）、充電顯示，顯示24小時制時間。

② 敲擊功能：敲擊一次，切換顯示內(nèi)容敲擊四次；切換設備模式（追蹤睡眠或追蹤運動）。

③ 數(shù)據(jù)存儲功能：支持運動數(shù)據(jù)和睡眠數(shù)據(jù)存儲。

④ 同步數(shù)據(jù)功能：通過藍牙4.0與移動設備同步。

 

①采用TI CC2541低能耗2.4GHz藍牙應用的SoC解決方案；

②采用NXP PCF8563T低功耗的CMOS實時時鐘/日歷芯片；

③加速度測量采用ADI ADXL345超低功耗、3軸MEMS加速度計。

 

 

圖示8-大聯(lián)大世平基于TI CC2541帶計步功能手表解決方案照片

 

 

 

圖示9-大聯(lián)大世平基于Toshiba TZ1001 高集成度智能手表功能框圖

 

① OLED界面顯示：界面會在不同情況下顯示卡路里、步數(shù)、距離、完成度、心電顯示、脈搏顯示、充電顯示，顯示時間。

② 兩個功能按鍵：

• 左按鍵長按：設備開機或關機；

• 左按鍵按一次：進入啟動模式后，進入測量頁面；

• 左按鍵按兩次：進入啟動模式后，進入體驗頁面；

• 右按鍵按一次：進入啟動模式后，打開藍牙，和手機進行連接。

③ 同步數(shù)據(jù)功能：通過藍牙4.0與移動設備同步時間、心電、脈搏、計步等數(shù)據(jù)。

 

①采用集成了符合低功耗的Bluetooth 4.0，以及傳感器和處理器，專門應用于穿戴式裝置的Toshiba TZ1001；

②采用Toshiba TC7763符合Qi無線充電標準、可實現(xiàn)最高達5w輸出功率的無線充電芯片；

③采用Toshiba TCR2DG33 LDO進行電壓轉(zhuǎn)換供電給主芯片。