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設(shè)計一款可穿戴設(shè)備,可以有N多種選擇

MEMS ? 2018-02-05 13:00 ? 次閱讀

設(shè)計一款可穿戴設(shè)備,設(shè)計師可以有N多種選擇,這大概是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)里最具挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域之一。


可穿戴設(shè)備必須滿足尺寸、功耗、安全、私密以及無線通信方面的需求。另外,它們也必須方便、舒適、不辣眼睛,同時在許多情況下還得有點(diǎn)小時髦。雖然第一代可穿戴設(shè)備的通信能力相當(dāng)有限,例如與智能手機(jī)藍(lán)牙連接,但新一代可穿戴設(shè)備,正在成為物聯(lián)網(wǎng)不可分割的一部分。這種新連接方式不再是單純的連接,而是針對設(shè)備的預(yù)期應(yīng)用定制的,并且由諸如6LoWPAN、LoRaZigBee等多種可選的無線連接技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。與智能手機(jī)的藍(lán)牙連接,只能在佩戴者日常會攜帶手機(jī)的情況下工作,這涵蓋了大部分日常生活時間。智能手機(jī)不僅提供了連接互聯(lián)網(wǎng)的功能,而且還為可穿戴設(shè)備應(yīng)用(APP)提供了一定的程序釋放空間,減輕了可穿戴設(shè)備的設(shè)計壓力。不過智能手機(jī)可能不適合在布滿大型金屬設(shè)備、墻壁能阻擋蜂窩信號的工業(yè)工廠中使用。同樣,在地下礦井這類有厚土屏障的地方,還需要設(shè)置邊緣或網(wǎng)關(guān)計算機(jī),以便可穿戴設(shè)備可以隨時連接到它們。在這種情況下,如果對傳輸距離沒什么要求,6LoWPAN是一個不錯的選擇, 它功耗低,數(shù)據(jù)傳輸能力適中。

在另一些情況下,LoRa簡直是上帝之選,因?yàn)樗哂懈L的傳輸距離和很低的功耗。當(dāng)前,LoRa網(wǎng)關(guān)和終端節(jié)點(diǎn)越來越多地出現(xiàn)在城市地區(qū),用于交通管制、路燈和其他功能。然而,與其他技術(shù)相比,LoRa的數(shù)據(jù)容量有限。LoRa也可以用于某些很注重定位功能,但是手機(jī)內(nèi)置GPS無法使用的情況。 GPS通常會成為可穿戴設(shè)備的耗電大戶。 LoRa通過各種終端站之間的三角測量來確定位置,可用的站點(diǎn)越多,位置就越精確。

傳感器是可穿戴設(shè)備的另一個關(guān)鍵元素,它們的功能、尺寸和功耗水平都越來越高。除了壓力傳感器溫度傳感器、加速度計、陀螺儀、心率監(jiān)測儀和血氧飽和度傳感器之外,甚至還有可穿戴設(shè)備搭載的傳感器,能連接到植物來監(jiān)測澆水情況。除了原始數(shù)據(jù)之外,還可以使用多個傳感器的輸出,來檢測特定條件和生命體征。例如,心率加快、伴有高血壓和不規(guī)則的呼吸,可能表示病人出現(xiàn)腦溢血。現(xiàn)在,設(shè)計人員可以很容易地找到非常小,且高度集成的32位微控制器MCU)和存儲器。盡管智能手機(jī)有它的極限,但物聯(lián)網(wǎng)的美妙之處在于,在邊緣設(shè)備和云中可以獲得更多的計算能力。在這里,開發(fā)人員也有N多的選擇。

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原文標(biāo)題:用準(zhǔn)無線和傳感技術(shù),你的可穿戴設(shè)備才更好賣

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