MCU作为可穿戴设备的主控,实现低功耗可谓其最高“生存法则”。从市场来看,基于ARM的Cortex-M在低功耗应用中具备优势,但可穿戴设备市场上也出现了基于Cortex-A的MCU。
Silicon Labs美洲区市场营销总监Raman Sharma认为,虽然基于Cortex-A的产品概念设计极具宣传噱头,但设计不切实际,难以满足当今大多数可穿戴设备对于超低功耗的需求。他进一步解释说,虽然ARM Cortex-A系列的MCU在基于Android的便携式设备上或是绝佳选择,但是这些设备是基于可频繁充电的情况而设计的。在可穿戴设备中实现Cortex-A的高性能是以很高的能耗为代价的,这使得一次充电仅仅能工作几天。因为超长电池寿命对于大多数可穿戴设备是一个关键设计因素,基于ARM Cortex-M的MCU是可穿戴设备设计的最佳解决方案。
从市场来看,大多数厂商倾向于采用Cortex-M核。意法半导体(ST)高级市场工程师任远介绍说,目前可穿戴设备中的微控制器大部分以ARM核心为主,比如ST基于Cortex-M核心的STM32系列MCU,以其低功耗以及小封装得到业界的青睐。席金苗说,以安森美Ezairo 7100系统级芯片为例,该器件采用4核架构,包含完全可编程的双MAC 24位DSP内核、支持无线协定的ARM Cortex-M3处理器内核、高度灵活的HEAR可配置加速器引擎。
无线技术:互为长短
现有的无线技术各有其优缺点,业界目前仍然缺乏结合无线技术优点同时克服其缺点的无线通信标准。
随着可穿戴设备日趋流行,利用无线技术实现互联将成为其潜力的关键所在。在各有所长的无线连接技术中,究竟谁能胜出?半导体厂商的选择或是单点开花,或是多路并进,但无论如何,都要“死磕”功耗这一难题。
Raman Sharma表示,低功耗蓝牙被视为在可穿戴产品中最理想的低功耗、点对点无线连接解决方案,可应用于与智能手机连接的健身追踪器、智能手表中。任远也介绍说,由于低功耗的需求,到目前为止还是蓝牙比较适合可穿戴设备。罗姆方面也表示,目前蓝牙和Wi-Fi都有应用,由于连接的便捷性和低功耗,所以更看好蓝牙特别是低功耗蓝牙(BLE)技术在未来的应用。
“蓝牙、Wi-Fi拥有各自的优势,我们会根据产品的设计来选择适用的通信技术。” 索尼移动通信大中华区副总裁兼市场部负责人郑书仁表示,”目前来看,索尼的大部分硬件基本都实现了内置NFC芯片,这样可轻易实现设备与设备之间的一触连接,不需要繁琐的配对过程。”
石敬岩也认为,无线连接技术有多个选择,包括BLE、Zigbee或其他网状网络协议以及NFC。从低功耗通信和安全性方面来看,NFC将在可穿戴设备中起到关键作用。
另外值得关注的是超低功耗(ULP)连接的可用性。Nordic首席执行官Svenn-Tore Larsen认为,现今具备Bluetooth v4.0(或蓝牙智能Ready)功能的智能手机和平板电脑,一般都通过含低功耗蓝牙(BLE)或ANT+ULP技术的配件来实现无缝无线通信,这为新一代智能手表提供催化剂,而Nordic可提供同时用于这两种RF软件协议的解决方案。
从具体应用来看,无线技术还需要“分门别类”。在用于助听器的无线技术方面,包括近场磁感应(NFMI)、蓝牙及2.4GHz无线技术。席金苗指出,NFMI作用距离有限,但能耗极低,适合助听器之间的无线通信。而2.4GHz无线技术作用距离更长(约7至9米),但能耗更高,适合助听器与其他电子设备(如智能手机)之间的无线通信。蓝牙通常用于中继设备与兼容蓝牙的音频源之间的无线通信。“现有的这些无线技术各有其优缺点,业界目前仍然缺乏结合上述无线技术优点同时克服其缺点的助听器用无线通信标准。”席金苗说,“目前一种可行的途径就是采用‘双无线’技术,如安森美的Ezario 7100同时兼容NFMI和2.4GHz射频技术。”

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