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穿戴产品持续增温 引爆微型MCU应用热潮

2014年07月04日 09:18 次阅读

  穿戴式装置市场持续发烧,根据Cisco研究指出,2015年全球穿戴式应用产品将有250亿美元市场,预料2020年穿戴式市场将呈现倍翻扩展,面对使厂需求骤增,也吸引越来越多晶片业者积极投入适用于穿戴式设备需求设计的微控制器解决方案。

  随着穿戴式产品不断翻新,各式新颖造型的穿戴产品推陈出新,目前已有Samsung、Sony、Google、Apple、Qualcomm、Intel、Freescale等国际大厂竞相推出穿戴设备、或是适用于穿戴式装置使用的解决方案,尤其在2014年的CES(Consumer Electronics Show)展中以Wrist RevoluTIon及Fashion Ware两大展区大规模呈现穿戴科技产品,也等于宣示了2014年穿戴式装置市场即将爆发的讯息。

  医疗级穿戴设备要求高

  检视目前穿戴式装置样态,主要有两大产品类别,一是结合远距医疗、生理资讯监控用途,另一种是以运动与个人健康管理用途为主的个人生理状态感测器,除此之外还有新颖的智能手表、智能饰品等特殊产品,当然这些智能手表、饰品,也大多具备部分配戴者生理状态感测功能,而不只是单纯的智能手表或是饰品用途。

  

  智能手表、智能腕带等穿戴式装置也和智慧手机一般,感测功能越来越多元,使用针对穿戴应用优化的感测模组将可减省开发时间。Microchip

  

  穿戴式应用越来越热门,晶片业者除加紧推出对应MCU解决方案,也透过赞助世界级运动赛事打响知名度。ST

  远距医疗类型穿戴式产品,由于产品需投放于医疗应用市场,较属于垂直整合形市场产品,另医疗设备在安规与检测要求较3C用品而言相对严苛,一般业者并不容易进入医疗电子市场,而仅具个人健康管理、生理资讯监控用途的穿戴设备,因为较不涉及医疗用途,也是目前穿戴设备厂商积极投入的应用市场。

  穿戴式解决方案 需满足低功耗、低成本要求

  而智能产品穿戴化的发展方向,也将产品的样态进一步限缩在必须能够让配戴者无负担、长效电池寿命等功能要求,这也代表着穿戴式产品需要在极轻重量下维持基本运作与感测效能。

  虽然目前可用的运算平台,大多能在功耗表现、运算性能、产品尺寸上满足穿戴产品的开发需求,但实际上面对智能手表产品开发,仍会遭遇许多困难的技术整合问题。以智能手表产品观察,目前智能手表已有Sony、Samsung、Google与少数几个新创业者较积极投入,智能手表产品在目前亟需改善的技术瓶颈相当多,例如,如何让电池续航力可以达到2~3天以上连续使用而不需充电、显示屏幕如何能在户外清晰可辨、手表外壳制作水准如何达到饰品等级等。

  ARM MCU具发展穿戴应用潜能

  在电池续航力部分,现有智能手表大多使用ARM基础的整合晶片,耗电量极低,反而是在显示屏幕的功耗问题较难解决,以现有市售产品观察,穿戴式智能手表主要应用E-Ink、OLED、LCD三种小尺寸显示器为主,其中OLED可在无背光模组条件下运行,可将显示屏幕厚度大幅压缩目前也成为彩色显示智能手表的主流屏幕选项。

  但在彩色化显示屏幕的智慧手表产品,虽然彩色效果更吸引人,但实际上也导致电池续航力大多仅能维持1~2天不等效能,对于穿戴式产品的电池续航力要求大多仅算是基本达标效果,电池效能改善方面仍有相当多可以改良之处。

  除功耗问题外,智能手表在运作核心仍处于初步开发阶段,不像平板电脑、智慧型手机使用之嵌入式系统已有多年开发基础,即便Google最近才释出针对穿戴应用建置的嵌入式系统,但实际上相关开发资源与系统平台优化仍需时间进行。

  智能手表产品挑战大 然售价过高影响市场扩展

  智能手表需要改善的地方不只功耗、系统优化等问题,智能手表在商品化目标还需要一般常规手表进行竞争,也就是说智能手表的产品体积、重量、外型都需要能与一般手表差距接近才能算是一个较完善的穿戴式产品,但目前已推出的智能手表体积碍于需要设置更大的电池与装载功能模组等问题,产品体积大多略大于一般手表,可改善的空间仍相当大。

  反观穿戴式的个人运动记录器、智能腕带这类产品,没有手表一定需要表面显示的显示屏需求,市售智能腕带有使用LED、OLED显示矩阵或是小型LCD设计方案,显示屏幕不须呈现大量资料,仅需要显示如累计步伐、运动参数等,屏幕消耗的电能相对较少,仅需在平台、系统与显屏进行设计节能优化,产品大多能达到3~5天的电池续航力,相较智能手表更能满足用户的长期配戴记录生理资料需求。

  智能腕带成本低、产品多样 成穿戴产品市场爆发重点

  也由于智能腕带的功能单纯,较无智能手表般需要能与智能手机连线呈现如简讯、电子邮件、SNS(Social Network Services)讯息等加值应用,因此在嵌入式系统选择方面可以朝更简化的系统平台选择。综观目前穿戴式装置产品主流,以智能腕带在产品特性上较能满足终端用户需求,尤其是新颖的应用整合、低终端售价优势,较具市场爆发性成长空间。

  若以极低功耗、低成本方向思考,目前可用的智能运算平台,仅有ARM MCU微控制器平台具备较佳导入优势,加上ARM架构在运行功耗表现佳,嵌入式系统除可使用智慧型手机常见的Android平台,也有大量Linux或是其他嵌入式系统平台开发资源可选,开发条件相对弹性与多元,甚至智能腕带本身的功能即相对有限,在开发产品方面也不会有太大的韧体升级或储存空间扩充需求,甚至也可减省无线网路、或是低功耗蓝牙无线传输的整合需求,使智能手环的产品成本优势更高。

  晶片厂商纷推出解决方案平台 抢攻穿戴医疗应用市场

  综观智能穿戴装置的产品要求,基本上不脱离微型化、低功耗、互联性与感测元件整合等要求,尤其是穿戴式产品以人体配戴应用为主,产品必须达到重量与体积极小的状态才能满足产品设计要求,也有越来越多微控置器业者针对穿戴应用整合开发应用平台,让产品开发商可以快速地在应用平台上建构产品所需功能。例如Freescale就推出号称针对穿戴式装置设计的WaRP平台,在成本、体积、功耗等表现进行设计优化。

  WaRP平台在体积微缩设计方面,WaRP的开发板面积仅38x14mm,运行功耗优化运用复合功耗管理架构,选用目前运行功耗最低的ARM Cortex-A9搭配Cortex-M0+整合的sensor Hub架构,同时WaRP平台还可选用LCD显示屏或是功耗更低的的E-Ink显示屏幕,同时在平台网通架构上支援Wi-Fi、Bluetooth 4.0无线通讯。

  除了Freescale的WaRP平台外,STMicroelectronics则看好穿戴医疗市场,目前成立穿戴医疗团队积极以软硬体与系统整合优势,抢攻健康医疗穿戴应用市场;此外,手机晶片大厂Qualcomm,在2011年也成立了Qualcomm Life积极投入健康医疗智能化市场,准备善用自家对无线通讯核心技术的掌握优势,切入行动穿戴健康医疗应用市场。

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市场上MCU供应出现短缺,涨价潮已成定局

msp430介绍_msp430上拉电阻的使用

MSP430的输入输出均可以设置上拉和下拉电阻。上下拉是否开启是由REN寄存器决定的,而是上拉还是下...

发表于 2018-01-12 10:23 359次阅读
msp430介绍_msp430上拉电阻的使用

msp432介绍_msp432的特点

MSP432MCU具有大量集成功能(包括MSP432P4的高性能ADC和低功耗以及MSP432E4的...

发表于 2018-01-12 10:08 585次阅读
msp432介绍_msp432的特点

MCU+MPU双处理器架构的电力馈线终端设计方案

目前市面上大多电力FTU产品均采用MCU+MPU双处理器架构,以利用MCU的实时性和MPU上运行的稳...

发表于 2018-01-12 09:24 2604次阅读
MCU+MPU双处理器架构的电力馈线终端设计方案

未来16位MCU市场逐渐萎缩 并重新定义 MC...

在ARM核心的开放开发环境之下,研发人员利用32位元微控制器(MCU)开发应用的成本逐渐降低,芯片价...

发表于 2018-01-10 14:43 1553次阅读
未来16位MCU市场逐渐萎缩  并重新定义 MC...

STM32 系列MCU 不同型号的移植步骤解析

STM32 系列MCU 不同型号的移植!

发表于 2018-01-10 10:45 1800次阅读
STM32 系列MCU 不同型号的移植步骤解析

基于PIC16F1779的8位MCU高性能LED...

开关模式可调光LED驱动器凭借其高效性以及对LED电流的精确控制而闻名。这类LED驱动器还可以提供调...

发表于 2018-01-07 10:17 1857次阅读
基于PIC16F1779的8位MCU高性能LED...

华大半导体提出了“一静一动”的产品布局 深度挖掘...

在整个物联网蓬勃发展的当下,华大半导体提出了“一静一动”的产品布局:通过超低功耗技术紧扣各类终端设备...

发表于 2018-01-06 10:03 1431次阅读
华大半导体提出了“一静一动”的产品布局 深度挖掘...

对于ARM、MCU、DSP、FPGA、SOC的介...

ARM处理器是Acorn计算机有限公司面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。更早称作Acorn...

发表于 2018-01-05 11:36 1048次阅读
对于ARM、MCU、DSP、FPGA、SOC的介...

详细剖析在嵌入式系统开发中选择适合的MCU平台

随着物联网产业的蓬勃发展,出现的问题也越来越多:MCU平台怎样能让开发的产品更好地做到安全的互联互通...

发表于 2018-01-05 10:49 1123次阅读
详细剖析在嵌入式系统开发中选择适合的MCU平台

一文让你了解MCU及物联网操作系统演进

NXP市场总监王维MCU与IoT OS演进的演讲实录。

发表于 2018-01-03 07:20 3418次阅读
一文让你了解MCU及物联网操作系统演进

聚焦三大产品线,华大半导体展示最强“中国芯”!

随着国内集成电路产业快速发展,相关厂商也迎来了良好的发展机遇,其中一直由国外厂商把控的MCU市场也迎...

发表于 2018-01-02 11:33 2538次阅读
聚焦三大产品线,华大半导体展示最强“中国芯”!

探讨当今不断增强的嵌入式 MCU 的丰富功能以及...

作为物联网产品的核心, MCU 是否合适是满足客户当前和未来需求的关键。本文将探讨当今不断增强的嵌入...

发表于 2017-12-28 09:18 1390次阅读
探讨当今不断增强的嵌入式 MCU 的丰富功能以及...

对MCU破解技术做个简单分析

大家可能都知道破解51单片机是很容易的,但为什么容易,又是如何来破解的,可能很多人就不大清楚了,我在...

发表于 2017-12-26 09:16 1151次阅读
对MCU破解技术做个简单分析

一文读懂嵌入式LCD的接口和驱动方式,赶紧收藏起...

LCD的接口有多种,分类很细。主要看LCD的驱动方式和控制方式,目前手机上的彩色LCD的连接方式一般...

发表于 2017-12-26 07:22 2106次阅读
一文读懂嵌入式LCD的接口和驱动方式,赶紧收藏起...

基于8键控制8灯显示设计与仿真

用8个按键(K0-K7)控制8个发光二极管,每个按键独自控制1个LED的亮灭,当按下K0时,对应D0...

发表于 2017-12-25 16:48 1312次阅读
基于8键控制8灯显示设计与仿真

对比了8位MCU和32位MCU的使用案例来作为选...

该如何对8位以及32位的MCU进行选择?8位和32位MCU在功能上仍是互为辅助、各有千秋,这其中的诀...

发表于 2017-12-25 15:59 1112次阅读
对比了8位MCU和32位MCU的使用案例来作为选...

MCU明年持续供不应求涨价继续

欧洲半导体巨头NXP公司对其代理商发出了涨价通知。通知称,将从2018年第一季度开始对NXP旗下MC...

发表于 2017-12-25 11:27 1309次阅读
MCU明年持续供不应求涨价继续

华大半导体国产工控MCU的希望

在物联网时代,各类终端需求的持续发酵下,市场重燃了对MCU这个已面世数十年产品的热情。无论是国际知名...

发表于 2017-12-22 14:34 1801次阅读
华大半导体国产工控MCU的希望

MCU即结构与组成以及破解MCU方法及预防措施

MCU器件,除数字I/O端口外,还有ADC模拟量输入、输出端口,输入信号经内部A/D转换电路,变换为...

发表于 2017-12-22 14:21 1280次阅读
MCU即结构与组成以及破解MCU方法及预防措施

NXP率先上调MCU价格 ST意法半导体有意更跟...

随着mcu的市场需求不断扩大,导致MCU供应短缺,有机构预计2020年全球MCU市场规模将超过200...

发表于 2017-12-22 10:14 312次阅读
NXP率先上调MCU价格 ST意法半导体有意更跟...

一款非常实用的MCU的智能照明平台设计

越来越多的照明控制方案出现在现在的照明工业中,因此电源的设计、灯的驱动电路、安全保护、管理接口等各方...

发表于 2017-12-19 09:08 1905次阅读
一款非常实用的MCU的智能照明平台设计

如何破解MCU的方法及其预防措施

本文对于志在研究MCU防护的同学,能给很多参考思路,但对于想当黑客的人,后果自负...

发表于 2017-12-17 08:05 6111次阅读
如何破解MCU的方法及其预防措施

基于MCU和nRF24L01的无线通信系统设计

介绍了利用高性能MCU和nRF24L01芯片设计的网络化无线通讯系统,说明了其软硬件设计要点。该系统...

发表于 2017-12-15 14:32 295次阅读
基于MCU和nRF24L01的无线通信系统设计

台湾新商机应无线网络兴起而发掘

由于具有体积小、可置于仪表内部、内存容量小、输入输出接口简单等特点,微控制器(MCU)产品应用相当多...

发表于 2017-12-12 17:09 92次阅读
台湾新商机应无线网络兴起而发掘

DSP器件与通用处理器(GPP)的定义及其区别详...

考虑一个数字信号处理的实例,比如有限冲击响应滤波器(FIR)。用数学语言来说,FIR滤波器是做一系列...

发表于 2017-12-05 11:47 811次阅读
DSP器件与通用处理器(GPP)的定义及其区别详...

学好adc信号调理电路设计,你只需把握这几个知识...

阅读本文你可以学到高度复用的软件设计原则和面向接口编程的开发思想,聚焦自己的“核心域”,改变自己的编...

发表于 2017-12-02 07:49 2840次阅读
学好adc信号调理电路设计,你只需把握这几个知识...

mcu低功耗产品设计怎么做?看完下面几点全学会

低功耗是MCU的一项非常重要的指标,比如某些可穿戴的设备,其携带的电量有限,如果整个电路消耗的电量特...

发表于 2017-11-30 08:39 1772次阅读
mcu低功耗产品设计怎么做?看完下面几点全学会

导致MCU出现功能严重异常的几个原因分析

我们在从事MCU应用开发过程中,难免会碰到MCU芯片异常的问题。比如异常复位,表现为复位脚有电平跳变...

发表于 2017-11-29 16:10 200次阅读
导致MCU出现功能严重异常的几个原因分析