IoT時代下可穿戴裝置命運幾何?

2021-08-13 09:53:52 字數 2921 閱讀 8099

現如今,人們越來越感受到物聯網所帶來的便利。小到吃穿用,大到外出旅行購物,物聯網正逐漸嵌入到了我們的生活當中。而可穿戴裝置便是其中重要的一環,在iot時代,可穿戴裝置所負擔的職責也越來越重。

現如今,人們越來越感受到物聯網所帶來的便利。小到吃穿用,大到外出旅行購物,物聯網正逐漸嵌入到了我們的生活當中。而可穿戴裝置便是其中重要的一環,在iot時代,可穿戴裝置所負擔的職責也越來越重。

iot大會現場

據idc**,2023年到2023年可穿戴市場將呈現明顯增長,預計2023年智慧型可穿戴裝置的發貨量會達到2億,智慧型手錶出貨量將達到1.61億塊,可穿戴裝置市場潛力巨大,隨著物聯網時代的迫近,可穿戴市場有望迎來新的飛躍。未來連線將變得更加頻繁,對於可穿戴裝置效能及功耗水平都提出新要求。

智慧型可穿戴裝置最重要的是低功耗

「要讓可穿戴裝置執行iot時代聯結者的職能,就必須把鏈結功能做好,並且這種鏈結方式最好是低功耗的,能夠讓可穿戴裝置執行的時間更加持久。」來自安森美半導體亞洲區市場推廣經理楊正龍認為,低功耗藍芽5.0將成為很好的解決方案。

他表示:「引入低功耗藍芽技術,可以實現短距離通訊的最低功耗。這將大大延長可穿戴裝置的工作時間。目前低功耗的藍芽技術具有幾大特點,乙個就是在2.4 ghz ism頻段中執行,資料傳輸速率可以達到2mbps;再乙個便是,經過優化後可以長時間傳輸小段資料(與支援連續資料傳輸的「標準藍芽」相反,同時支援連續資料傳輸);還有乙個便是易於實施,目前的智慧型手機中已經配備了低功耗的藍芽裝置;還有就是諸如自定義/專有協議、網狀網路等優點。」

「低功耗的藍芽基帶是由硬體和軟體組成的混合方案,這將有利於把這項技術引入進消費類應用、感測器、可穿戴裝置、物聯網等等。」隨後楊正龍繼續補充道。

可穿戴裝置還需進一步提公升效能

低功耗藍芽技術,為可穿戴裝置連線提供了有效的解決方案。為了進一步提公升可穿戴裝置效能,使其滿足物聯網大資料及高頻連線需求,上游晶元廠商也在不斷努力。

cypress公司mcu產品營銷經理趙向陽提出了使用雙線程的psoc對iot以及可穿戴裝置提供支援,這種soc可以極大地降低裝置的功耗,並且加快可穿戴裝置的執行速度,是一種既高效且實用的晶元。psoc最成功的應用之一是家電領域,例如白電的觸控按鍵,還有手機和可穿戴的觸控產品,主要採用了capsense觸控螢幕。

高通的也針對可穿戴裝置專門推出了snapdragon wear系列晶元,主打低功耗、連線性、安全性等特點,在相對低功耗的情況下也可以保證其突出的效能,從而滿足大部分使用者的使用需求。

上游晶元廠商的不斷加持,也為逐漸勢微的可穿戴裝置產業注入了一劑強心針。針對其充電模式,行業也有不同方案**。

無線充電是可穿戴裝置的必然發展趨勢

雖然可穿戴裝置發展日新月異,資訊接入方便快捷,但是由於充電介面不統一,電池續航能力有限,能源接入點有限,不能滿足電能無線移動式接入等原因,成為目前智慧型可穿戴裝置發展的阻礙。

對此,上海卡柏林智慧型科技李雲輝博士認為相比於資訊無線化程序,能量供給無線化程序才剛起步。我們的智慧型手機從原來的的只能打**,螢幕都沒有的時代已經發展到如今幾乎可以做任何事的智慧型手機時代,而能量無線化的程序卻依然還停留在只能接觸到充電裝置才能進行充能的時代之中。

目前無線充電技術已經應用到了許多的領域之中,比如說電動汽車的無線充電系統、輸入式醫療裝置、室內無線傳能環境、移動機械無線傳能應用等等。基於磁場近場耦合原理的無線傳能技術已經在多個領域獲得了應用,然而由於其磁場耦合機理以及天然磁性材料種類的限制,在充電效率、距離、角度或位置偏移合體性等方面還存在較多問題。

對於這一點,idt中國無線電源事業部南區負責人鐘英東從硬體上給出了自己的解決方案。由於目前的無線充電方案都需要兩個物件,乙個就是充電樁,乙個便是被充電的裝置,往往充電樁要比充電裝置大上許多。以iphone x舉例,它的無線充電便是需要把手機放置在belkin無線充電器上,但是由於種種緣故,如今充電的最高功率也沒有超過10w。

鐘英東認為,這是由於充電之間隔板材料以及各種損耗的緣故,要解決這一點也很容易,只要找到一種能夠適合磁感應穿透的材料就可以了。

上海卡柏林李雲輝博士

而上海卡柏林李雲輝博士則提出了不一樣的看法。他認為在目前的無線充電中,主要有兩種充電方式。一種就是通過磁感應原理進行充電,不過這樣只能進行近距離充電,並且效率低下,不支援水平位置及角度偏移(會導致磁場不均勻),不支援收發端的非物件,也就是一種產品只能在特定的無線充電器上進行充電。

另一種便是通過磁共振的原理進行充電,而這種充電方式由於工作模式因經常耦合劈裂而不穩定,磁場分布不均勻,小型化困難,待機功率高、安全性差,不過有個好處便是可以不用貼近了才能充電,可以在擁有一定距離的條件下也能充電。

如何把這兩種充電方式完美的結合起來,成為目前研究的重點方向。而能量的傳輸接收方式也有兩種情況,一種是通過主動輻射來進行能量的傳輸,不過這樣做能量的傳輸功率有限、方向性難以控制、轉換效率低、有較高的電磁輻射安全風險。第二種這時被動能量收集,但是這樣做功率的級別較低,並且對於wifi通訊訊號也有影響。

不過好在目前卡柏林已經拿出了自己的成品方案,可以在一塊不到1mm的無線充電板上隨意進行充電,功率也可以達到20w以上,並且在中間有障礙物的情況下也可以進行比較順暢的充電。

小結

物聯網時代需要兼顧安全、低功耗、靈活、成本等特性,這也是可穿戴裝置融入其中必須滿足的條件。隨著低功耗藍芽方案、amoled螢幕、定製晶元以及充電方案等配套完善,可穿戴裝置在物聯網時代仍大有可為!

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