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用這套完整方案真的可做任何可穿戴設(shè)計?

發(fā)布時間:2016-12-21 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】在收購Aptina和仙童等公司后,安森美有了全面的移動設(shè)備電源和數(shù)據(jù)管理解決方案,并繼而推出了業(yè)界首款可穿戴開發(fā)套件。通過這套完整的可穿戴解決方案,我們把智能手表的顯示屏拿掉,加上攝像頭,就能輕松設(shè)計出智能眼鏡?

可穿戴市場正在增長,在未來五年有很好的增長趨勢。從數(shù)據(jù)來看,2015年到2020年,可穿戴設(shè)備的出貨量將從約1.7億臺增長到3.5億臺,其中增長比較明顯的兩類產(chǎn)品是智能手表和智能眼鏡。

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圖1:可穿戴產(chǎn)品2015年~2020年市場趨勢。

這些年,通過內(nèi)部研發(fā)和一系列的收購后(比較重要的收購有AMI、三洋、Aptina、仙童),安森美半導(dǎo)體擁有了全面的移動設(shè)備電源和數(shù)據(jù)管理解決方案。其中,傳感器對設(shè)計可穿戴產(chǎn)品不可或缺,而通過收購Aptina,安森美獲得了圖像傳感器產(chǎn)品線;通過收購仙童,該公司增加了MEMS傳感器(加速度計、陀螺儀)產(chǎn)品。接下來,安森美在這套豐富的產(chǎn)品線的基礎(chǔ)上,推出了業(yè)界首款可穿戴設(shè)備開發(fā)套件。那么這會是一款怎樣的開發(fā)套件呢?

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圖2:安森美近年來的收購。

日前,在安森美媒體見面會上,安森美無線及可穿戴策略和業(yè)務(wù)發(fā)展高級經(jīng)理AJ ElJallad表示,可穿戴應(yīng)用開發(fā)有幾個關(guān)鍵趨勢:1.產(chǎn)品設(shè)計周期要求非常地快,并能衍生出許多不同產(chǎn)品,因此安森美推出了可穿戴參考設(shè)計套件以加速產(chǎn)品設(shè)計;2.藍牙低功耗(BLE)是可穿戴市場的一個主要連接協(xié)議,因此該公司在這方面與Nordic半導(dǎo)體(在藍牙低功耗技術(shù)上非常有名)展開合作;3.無線充電是可穿戴設(shè)備需要的一個重要功能,因此安森美為可穿戴設(shè)備開發(fā)了磁共振(MR)無線充電解決方案。

從可穿戴設(shè)備的典型框圖(圖3)看,除了黑色的部分(如MCU、存儲器、藍牙無線通信等),其他綠色部分安森美都有解決方案,并對黑色部分提供兼容接口。ElJallad表示,安森美這些解決方案/器件當(dāng)中有多個在行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先,如電池FET、無線及有限充電方案、電量計、AC-DC適配器、PMIC等。在可穿戴產(chǎn)品中,有些帶有攝像頭,如智能眼鏡,安森美可提供圖像傳感器和自動對焦驅(qū)動器等產(chǎn)品。另外安森美通過收購仙童,還獲得了MEMS傳感器產(chǎn)品線。

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圖3:可穿戴設(shè)備的典型框圖。

由于具有可穿戴全套解決方案,安森美三個星期前推出了可穿戴開發(fā)套件WDK1.0。它是市場上第一個可擴展和靈活的可穿戴參考設(shè)計及開發(fā)套件,兼容AirFuel磁共振無線充電協(xié)議。參考設(shè)計包括原理圖和BoM、示例代碼以及Smart App應(yīng)用,該應(yīng)用可通過Android PlayStore和AppleStore下載。

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圖4:可穿戴開發(fā)套件WDK1.0。

ElJallad介紹道,這個可穿戴開發(fā)套件的主控制器采用Nordic的nRF52832,而周邊所有的器件都來自安森美,例如陀螺儀、加速度計MEMS傳感器、無線充電和有線充電等。

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圖5:WDK1.0硬件參考設(shè)計。

WDK1.0具有集成開發(fā)環(huán)境(IDE),可以通過連接電腦編程、編譯和調(diào)試。同時,它帶有擴展端口,可以用于添加和評估硬件。ElJallad透露,通過這個開發(fā)套件,我們可以做不同類型、不同檔次的設(shè)計,例如低端的智能首飾、高端的智能手表/智能眼鏡(包括3G移動連接)等(把智能手表的顯示屏去掉,加上攝像頭,那就是智能眼鏡)。

另外,對于電池續(xù)航時間,根據(jù)硬件設(shè)計不同,它的續(xù)航時間在24個小時到36個小時之間。充電若是采用有線方式(通過擴展塢充電),充電時間是1個小時,通過無線充電則是2個小時。

對于AirFuel協(xié)議,安森美認(rèn)為這個協(xié)議會是未來手持式/可穿戴設(shè)備的無線充電標(biāo)準(zhǔn)。ElJallad表示,從無線充電生態(tài)系統(tǒng)看,我們希望用一種技術(shù)來實現(xiàn)多種設(shè)備充電。AirFuel磁共振協(xié)議的充電功率適用于可穿戴設(shè)備一直到筆記本電腦,這樣,如果可穿戴設(shè)備、手機、筆記本電腦等等若都采用的是AirFuel協(xié)議,則只用一套充電板就可以支持多個設(shè)備的充電。

(另外,現(xiàn)場演示用的無線充電板來自NewVastek。ElJallad透露,該充電板也是用了安森美的PMIC,但不包括在這個套件中。這個充電板的特點是,被充電設(shè)備隨便放在上面什么位置就可以充電。)

通過手機上的Smart App和智能手表配對,我們可以查看基本的運動數(shù)據(jù),包括走路步數(shù)、消耗的卡路里和走路距離等。另外,Smart App可以控制智能手表功能,例如運動傳感器開關(guān)、觸覺傳感器開關(guān)、振動功能、鐘面模擬/數(shù)字顯示切換以及LCD亮度調(diào)節(jié)等。另外還可實現(xiàn)軟件功能控制,如電話通知、短信通知和無線下載等,以及性別、身份顯示等定制功能。

圖6:WDK1.0軟件參考設(shè)計及Smart App。

ElJallad透露,通過這個開發(fā)套件,我們可以對三個ARM核寫程序。第一個是Nordic的BLE MCU。第二個是擴展塢里的藍牙低功耗MCU,可用于物聯(lián)網(wǎng)擴展。第三個是通過可擴展端口編程應(yīng)用處理器,例如聯(lián)發(fā)科或高通的MCU。

對于硬件開發(fā),該參考設(shè)計的獨特之處是具有擴展接口,可以借此加上需要的器件。其中擴展塢中有5個GPIO和1個PMIC電源軌,可以通過它們來進行擴展設(shè)計。另外,擴展端口的功率也可以通過編程進行調(diào)整,從1.8V~5V。

對于這個開發(fā)套件的售賣,ElJallad表示,Mouser和Digi-Key現(xiàn)在有售,建議售價500美元,任何人都可購買。后續(xù)這個套件也會增加艾睿和安富利等銷售渠道。

最后,在問及“我們的手機中就有運動傳感器,我們用手機就可以實現(xiàn)計步。因此,可穿戴設(shè)計可以加入更多特別的傳感器來實現(xiàn)差異化功能嗎?”這個問題時,ElJallad表示,仙童的運動傳感器就包含溫度傳感器,并且還包含海拔引擎。未來該套件還將加入心率傳感器和GPS等。并且,雖然,WDK1.0不帶這些傳感器,但是開發(fā)人員可以通過擴展接口自己加入新的傳感器。

另外,對于SoC/SiP實現(xiàn)可穿戴設(shè)計的方式,ElJallad表示,SoC方式適合更專用的應(yīng)用,SiP可以開發(fā)出一系列產(chǎn)品來滿足靈活性和擴展性的需求。這是可穿戴設(shè)備未來的發(fā)展趨勢,也是安森美未來的路線圖。




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