拆解“MCU+低功耗蓝牙+传感器+电源”构成的六组可穿戴

39度创意研究所 2016-06-07 15:08 次阅读

  智能手环、腕带们其实并没有想象中的“高大上”,抛开外形、大同小异的APP,在核心硬件原理上,它们非常相似。一个公式就能基本囊括,微控制器或者MCU+低功耗蓝牙通信方案+惯性传感器产品+电源 方案。基本原理很简单,一个MCU或者处理器(内置或者另外配合小容量RAM,ROM)控制蓝牙、传感器、LED和振动器。纽扣电池或锂电池提供电源。

  小米手环

  拆爆“MCU+低功耗蓝牙+传感器+电源 ”构成的六组可穿戴

  小米手环采取的分体式设计,腕带与主体可以分离。主体内部构造也很简单,前后两片式外壳,中间嵌入电池、主板与振动器,充电触点设计在外壳上。

  拆爆“MCU+低功耗蓝牙+传感器+电源 ”构成的六组可穿戴

  电路板,主要IC,Dialog DA14580 蓝牙片上系统,内置一个32-bit ARM Cortex M0内核,拥有一个功率管理模块; ADI ADXL362 3轴数字输出MEMS加速度计,TI TPS62736 降压转换器。

  Fitbit Flex

  Fitbit Flex 也是分体式设计,腕带和主体可以分离。主体部分外壳焊接非常紧密,使用到大量的胶水,充电触点和蓝牙天线设计在了塑料外壳上。 壳内的硬件是振动器、电路板 和可充电锂电池。主板上还贴了一块NFC,不过由于手环并没有NFC相关的功能,因此并不了解这块NFC线圈的实际作用。

  拆爆“MCU+低功耗蓝牙+传感器+电源 ”构成的六组可穿戴

  主板上主要IC是意法半导体STM32L 32位微处理器,意法半导体LIS3DH 三轴加速度传感器,Nordic NRF8001 蓝牙4.0芯片以及一枚TI BQ24050的锂电池充电芯片。

  拆爆“MCU+低功耗蓝牙+传感器+电源 ”构成的六组可穿戴

  Jawbone的UP 手环

  接下来再看看Jawbone的UP 手环。Jawbone是较早进入智能手环的厂商之一,两代UP手环在市场上也非常流行,两代UP都是典型的一体化设计,代表了比较高的工艺水准。

  拆爆“MCU+低功耗蓝牙+传感器+电源 ”构成的六组可穿戴

  电路板采用的柔性板,所有的电子器件全部贴装于软板之上,电池密封在一个金属小盒子里,外面是一圈柔软的TPU橡胶,既能保证手环的柔韧性,也防止电 池 受到挤压损伤,而且主板上的IC使用了高强度的点胶,且覆盖面积大,进一步确保了主板的稳定性。主要使用的IC有TI MSP430F5528的微控 制器,Nordic nRF8001 蓝牙芯片,Bosch BMA222EF三轴加速度传感器。

  拆爆“MCU+低功耗蓝牙+传感器+电源 ”构成的六组可穿戴

  Misfit Shine

  再来看以精致外形俘获不少用户的Misfit Shine,也是采取的主体和腕带分离的设计形式。两片式金属外壳,内置纽扣电池和一块电路板。拆解下 来,我们觉得这只手环的亮点在于其核心电路之外的工 业设计,小巧的金属外壳、12颗LED灯可以简洁的显示时间,整个主体上贴有磁铁和夹扣相吸实现多样 化的佩戴模式。

  拆爆“MCU+低功耗蓝牙+传感器+电源 ”构成的六组可穿戴

  Misfit Shine圆形黑色主板,周边是12颗LED。通过主板标注,它的解决方案也是MCU+蓝牙以及一枚加速度传感器。型号分别是Silicon Labs EFM32,32位ARM内核MCU,TI CC2541 蓝牙4.0芯片,内置128KB ROM 以及8KB RAM。

  Ni Nike FuelBand

  Ni Nike FuelBand 智能手环, 也是一体化设计,拆解时需从腕带表面开始切割。由于整个手环做成弧形,因此整个电路主板都是采用的柔性板,成本自然会比硬板高,板子中间是一 块 5*20 LED阵列。值得一提的是Nike FuelBand 采用的是两个36mAh锂电池的设计,但是续航能力并不强,只能支持5天左右。

  拆爆“MCU+低功耗蓝牙+传感器+电源 ”构成的六组可穿戴

  电路板上的IC主要分布在两端。使用的意法半导体STM32L151QCH6 MCU,内置256kb闪存,意法半导体LIS3DH三轴加速度传感器,CSR的蓝牙4.0芯片CSR1010,意法半导体STNS01 锂电池充电芯片。

  拆爆“MCU+低功耗蓝牙+传感器+电源 ”构成的六组可穿戴

  Bong

  Bong一代,采取的也是一体化设计,腕带、铝合金装饰外壳、芯片塑料外壳以及壳内的主板、电池和振动器。

  拆爆“MCU+低功耗蓝牙+传感器+电源 ”构成的六组可穿戴

  电路板上,Nordic nRF51822 的蓝牙SoC,意法半导体LIS3DH 加速度传感器,这颗传感器出现的频率很高。Liner LTC4065充电芯片和TI LM3673 降压转换器,强化电源。

  拆爆“MCU+低功耗蓝牙+传感器+电源 ”构成的六组可穿戴

  最后是我们已经拆解过的手环们的一些总结列表,从这些功能、硬件的参数上面,环环们的区别并不大,唯一看到续航时间上bong 二代理论上可以达到一年左右,算得是一个突破。价格区别比较大,小米手环突围之后拉开约20倍左右的差价。

  除了已经拆解的这些手环腕带们,其实市面还有很多的手环。由于方案简单,门槛比较低,开发成本也低廉,开发周期也比较短,所以智能穿戴的市场目前还 比较混乱。但是就试用情况来看,目前的智能手环们离成熟还有很大的距离,工业设计、传感器、显示、功耗和交互这五大方面都需要提升。作为下一代的便携电子,体验应该是傻瓜式的,工业设计应该是时尚、无感佩戴式的,能够真正收集到有效数据并且管理提供增值服务。

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