產(chǎn)品如智能手表和智能眼鏡正在激增，其中大部分提供各種級別的功能得益于多個傳感器，低功耗的嵌入式處理器，直視或虛擬顯示和無線通信鏈路（Wi-Fi或藍(lán)牙）到連接到一個智能手機(jī)，主機(jī)系統(tǒng)，或因特網(wǎng)。盡管許多這些高度集成的系統(tǒng)提供所需的功能，他們往往是“笨重”，缺乏時尚配飾的風(fēng)格魅力。這種情況正在開始改變，因?yàn)椋缣O果，摩托羅拉，谷歌，三星，天美時，卵石公司等推出時尚智能手表（圖1）。同樣的關(guān)注風(fēng)格也被應(yīng)用到智能眼鏡，以及手鏈，吊墜，甚至服裝（從運(yùn)動鞋到襯衫，甚至禮服），賦予產(chǎn)品時尚魅力。

圖1：四個最新的智能手表都提供的功能的廣泛組合。蘋果IWATCH的三個版本（a）所示使用數(shù)碼冠縮放和滾動屏幕上，而摩托羅拉360提供了一個圓形的臉和語音控制，以發(fā)送短信，設(shè)置提醒，查詢天氣，和問路（b）中。也不甘示弱，三星齒輪2配備了一個攝像頭和一個紅外線發(fā)射，可以作為一個遙控器，電視機(jī)和其他紅外控制設(shè)備（C）。最后，天美時鐵人三項(xiàng)一臺GPS +定位于健身愛好者，其中包括用于跟蹤GPS定位，如果事情應(yīng)該不會錯郊游，音樂播放器和觸摸屏（D）的預(yù)設(shè)SOS消息。隨著近期關(guān)注蘋果囊括，當(dāng)它發(fā)布的2014年9月召開的IWATCH的細(xì)節(jié)，許多其他公司，大部分已經(jīng)開始提供第一代設(shè)備，正準(zhǔn)備他們的第二代產(chǎn)品，將匹配在酒吧的蘋果IWATCH設(shè)置。據(jù)發(fā)電機(jī)研究有限公司，市場研究公司在英國，有超過51的公司已經(jīng)在提供智能手表，而且還附加公司計(jì)劃進(jìn)入市場。使得耐磨產(chǎn)品款式新穎，將有助于確保該產(chǎn)品將被磨損，因?yàn)楹苌偃讼矚g被嘲笑穿著那些缺乏視覺吸引力的產(chǎn)品。雖然這地方的負(fù)擔(dān)在時尚界拿出具有視覺吸引力的情況下，它壓迫更難的設(shè)計(jì)工程師創(chuàng)建占用最小的空間高度集成的子系統(tǒng)，從而使時裝設(shè)計(jì)師更大的自由度。額外的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)是共同的幾乎任何便攜式裝置：減少電力消耗，以使內(nèi)部的電池可以持續(xù)充電之間天或數(shù)周。另外，由于目標(biāo)是有最終產(chǎn)品看上去光滑，即放置一個額外的挑戰(zhàn)，以縮小該電池的尺寸，以降低系統(tǒng)散裝，而在同一時間，保持能量的電池可提供一致的量。保持圓滑的外觀，無線連接內(nèi)置于諸如藍(lán)牙智能（也稱為藍(lán)牙低能量，BTLE）和低功率無線網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備是為可穿戴設(shè)備和任一之間傳輸數(shù)據(jù)的兩個主要的連接智能手機(jī)，平板電腦或其他平臺。這些無線接口省去了一個連接器和電纜，早期裝置用來下載數(shù)據(jù)。無線充電系統(tǒng)也開始出現(xiàn)，從而消除了最后一個潛在連接器電纜連接的設(shè)備將需要。此外，主動功率管理算法和迂曲必須納入功率節(jié)儉嵌入式處理器和傳感器。此外，低功耗顯示器（大多數(shù)帶有觸摸屏功能）的基礎(chǔ)上的技術(shù)，如電子墨水，OLED或液晶顯示器必須共同來減少功耗，同時提供各種各樣的工作或游戲功能 - 電子郵件，預(yù)約時間表，位置信息，電話通知，心臟速率監(jiān)測，體溫，GPS定位，等等。

什么是在智能手表？

當(dāng)您檢查所有的智能手表，其基本的內(nèi)部功能有些類似。該裝置中的有源電路一般將包括一個低功耗的嵌入式處理器，無線通信接口（BT智能，例如），各種傳感器（運(yùn)動，壓力，溫度），電池供電的電路，而一些類型的顯示器，常與觸摸屏能力（圖2）。當(dāng)然，選擇用于可佩戴裝置的各部分的組分將根據(jù)所需的性能和該設(shè)備被設(shè)計(jì)為提供功能性而變化。

圖2：一個典型的智能手表需要高集成度。在這個系統(tǒng)圖，基本上有五個主要的功能 - 在運(yùn)行的應(yīng)用程序代碼的嵌入式處理器，無線接口，例如藍(lán)牙智能或Wi-Fi，一個或多個傳感器（陀螺儀，加速計(jì)，溫度等）來收集數(shù)據(jù)，顯示器（一般彩色LCD或AMOLED），以及電源管理支持的電池。作為一個例子，讓我們來看看用戶自定義的卵石電子紙手表（圖3），它連接到iPhone和Android智能手機(jī)使用藍(lán)牙，提醒用戶用無聲振動來電，電子郵件和消息。

圖3：卵石電子手表允許用戶從電子郵件，短信，來電大頭貼，日歷和其他應(yīng)用程序查看通知。它可以讓佩戴者下載觀看面向以適應(yīng)他/她的風(fēng)格和興趣。下面關(guān)鍵內(nèi)部部件進(jìn)行了討論。發(fā)布報(bào)告1顯示，卵石手表的主板提供了一個松下的RF模塊，為其提供藍(lán)牙和藍(lán)牙低功耗（BLE）的功能。松下提供了兩個藍(lán)牙低功耗模塊系列從Digi-Key，單模PAN1720是藍(lán)牙智能設(shè)備和雙模家族是藍(lán)牙智能就緒。在卵石，松下藍(lán)牙低功耗模塊是由德州儀器CC2564藍(lán)牙控制器供電?；?a target="_blank">TI的第七代藍(lán)牙核心，CC256x解決方案支持藍(lán)牙4.0雙模式單芯片（BR / EDR / LE）協(xié)議。 TI為開發(fā)人員提供一個免版稅軟件的藍(lán)牙堆棧預(yù)集成與TI的MSP430和ARM？皮質(zhì)？-M3和Cortex-M4微控制器。值得注意的主板上的其他部分包括：

?意法半導(dǎo)體的STM32F205RE的ARM Cortex-M3微控制器，具有120 MHz的最大速度

?意法半導(dǎo)體LIS3DH 3軸加速度計(jì)

?德州儀器bq24040 1電池充電器

?飛思卡爾的Xtrinsic MAG3110 3D數(shù)字磁力計(jì)

如先前圖2中所示，一個應(yīng)用處理器是連接的智能手表的一個關(guān)鍵因素。舉個例子，意法半導(dǎo)體，這幾乎包所需的所有智能設(shè)備的電路高度集成的處理器STM32F437。該MCU及其表妹，STM32F439xx，是基于高性能的ARM Cortex-M4 32位RISC內(nèi)核，高達(dá)180 MHz的頻率下工作。該RISC引擎功能，支持所有的ARM單精度數(shù)據(jù)處理指令和數(shù)據(jù)類型的單精度浮點(diǎn)單元（FPU）。它還實(shí)現(xiàn)一個完整的DSP指令集。此外，該處理器包括增強(qiáng)應(yīng)用程序的安全存儲保護(hù)單元。系統(tǒng)的安全性也由真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器（RNG），和一個硬件加密/解密引擎的支持。在STM32F437 / 439器件采用了高速嵌入式存儲器（閃存高達(dá)2兆字節(jié)，最多256個字節(jié)的SRAM），最多4個字節(jié)的備份SRAM和增強(qiáng)的I / O和外圍設(shè)備的廣泛連接到兩個APB公交車，兩名AHB總線和32位多AHB總線矩陣。所有器件提供3個12位ADC，兩個DAC，低功耗RTC，十二個通用的16位定時器，包括兩個PWM定時器用于電機(jī)控制，兩個通用32位定時器。還配備了標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的通信接口和LCD-TFT控制器能夠XGA分辨率。集成的處理器只是眾多高度集成的現(xiàn)成的，貨架適用于智能手表的設(shè)計(jì)解決方案之一。然而，許多公司正在起草自己的特定應(yīng)用IC解決方案通過利用65納米及以下工藝節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)更高的集成度和性能。這將允許處理器工作在較高的時鐘頻率 - 通常超過250兆赫，而不增加功率消耗。在更高的時鐘頻率，反過來，開辟新的功能，可能因?yàn)樘幚砥饔懈嗟挠?jì)算周期可以扔在更復(fù)雜的應(yīng)用程序或同時運(yùn)行多個應(yīng)用程序?？傊?，這篇文章提供了一個看看一些向消費(fèi)者提供最新的腕戴可穿戴計(jì)算設(shè)備。這些大多用于健身應(yīng)用和采用身體區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，基于該可佩戴者鏈接到智能手機(jī)或附近的基站，從而消除任何電線的低功率藍(lán)牙無線接口上。我們也研究了一些選擇的這些設(shè)計(jì)的部件。