智能穿戴 - 智能手表应用介绍

智能穿戴设备是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如手表、手环、眼镜、服饰等。穿戴式智能设备拥有多年的发展历史，思想和雏形在 20 世纪 60 年代即已出现，而具备可穿戴式智能设备形态的设备则于 70－80 年代出现。

穿戴式智能设备时代的来临意味着人的智能化延伸，通过这些设备，人可以更好的感知外部与自身的信息，能够在计算机、网络甚至其它人的辅助下更为高效率的处理信息，能够实现更为无缝的交流。


一、智能穿戴式产品市场介绍

智能穿戴又名可穿戴设备，是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手套、手表、项链、手链、服饰及鞋等。

图 1 – 智能穿戴产品种类

 

    近日，知名市场研究机构 IDC 发布 2020 年第一季度全球可穿戴设备市场报告，全球可穿戴设备在该季度出货量达 7260 万台，同比增长 29.7% 。可以看出，在智能穿戴应用领域， 市场仍处在快速增长阶段。

图 2 – 全球智能穿戴设备出货量情况

    根据 IDC 的预测数据，2023 年全球可穿戴设备出货量预计将增至 4.82 亿部。未来可穿戴设备规模的增长主要来自：

    1）智能手表、手环、耳机等主流可穿戴设备的销量增长；

    2）以数字化健康为突破口，兼顾搜索患者重要数据和提升患者自我监控的双重智能医疗保健类设备的增长；

    3）以公司数字化转型为突破口，达到信息传输和提升员工工作效率等目的的企业应用类设备的增长。

图 3 – 2022 年各智能穿戴产品预估占比

    由上图不难看出，智能手表作为智能穿戴产品中的代表，是目前市场上最常见，也是最具代表性的智能穿戴产品。

二、智能手表分类

    在所有的智能穿戴产品中，智能手表是受众群体最大部分。

    目前智能手表因群体和功能主要分成以下几类：

① 成人智能手表

功能：可蓝牙同步手机打电话、收发短信、监测睡眠、监测心率、久坐提醒、跑步记步、远程拍照、音乐播放、录像、指南针等功能，专为时尚潮流人士设计!

1.主打长续航的轻智能手表

这类手表延续传统手表外形，加入计步、信息提醒、睡眠监测等轻智能功能，而价格从几百到千元不等，决定因素取决于品牌价值；这也就是我们常说的基于 MCU 架构的智能手表

2.主打功能聚合的带屏幕显示的智能手表

这类手表功能更加丰富，运动监测、心率监测、App 消息提醒以及独立通话功能，同时缺点很明显，因功能太多，续航较差；

图 5 – 功能聚合型手表

 

 

3.主打专业运动监测和指导的智能手表，

这类手表专注于运动监测，相比一般智能手表，其监测数据更加准确，运动辅助功能更加专业，并且续航也不错，但其售价昂贵，受众较小，往往是专业运动人员才会考虑。

 

② 老人智能手表

功能：超精准 GPS 定位、亲情通话、紧急呼救、心率监测、久坐提醒、吃药提醒等多项专为老年人定制的功能，为老人的出行提供了保护伞，带上这只手表，拒绝老人再走丢

图 6 – 老人手表

 

③ 儿童定位智能手表

功能：多重定位，双向通话，SOS求救，远程监听，智能防丢，历史轨迹，电子围栏，计步器，爱心奖励等多功能，保障孩子安全，给孩子一个健康安全的成长环境。

图 7 – 儿童手表

三、智能手表框图介绍

智能手表作为智能穿戴应用的代表产品，目前集成了手机的部分功能；智能手表在某些场景中能摆脱手机独立使用是一个趋势，从而使得智能手表独立成为一个单独的（ 不依赖于手机 ）的单独产品。同时，运动监测与健康监测功能，成为了智能手表的必备。

如下图，为目前市场基于 MCU 平台智能手表的功能框图

由上图可知，目前智能手表应用主要集成以下几个功能模块：

• 主控部分：基于 MCU 平台的智能手表方案，在保证功能的同时，也需要有良好的功耗表现。NXP 最新推出的 i.MX RT500，面向智能手表市场，支持 MIPI 屏幕高清高帧率显示，同时带有 DSP 可实现复杂算法运算（支持音频解码），同时也有良好的功耗表现。我会在后续博文中针对其做详细介绍，欢迎大家多多留意~
• 生物计量：包括心率传感器、体温传感器，对人体生理指标（心率、体温、血氧、血压）进行监测
• 运动计量：通过三轴或六轴运动传感器，结合相应的运动算法，进行人体运动监测与数据统计；加入气压计做高度识别，可与六轴运动传感器实现融合算法，实现更精准与全面的运动监测
• 环境计量：通过环境光传感器识别外界的光照强度，从而智能调节屏幕亮度
• 通讯模块：BLE 低功耗蓝牙负责与手机间的数据传输，经典蓝牙部分负责与 TWS 无线耳机通讯，传输音频。NFC 近场通讯支持卡模拟与金融支付
• 定位模块：GPS 模块搭配地磁传感器，实现运动过程中的运动路线记录；搭配地磁传感器，能实现地图导航与指南针的功能
• 显示模块：随着智能穿戴应用的发展，人们不再仅限于功能的增加。设备作为穿戴的一部分，装饰与体验也变得尤为重要。智能手表显示模块也在向着于更加丰富的色彩、更加流畅的动画效果发展
• 充电模块：市场上主要分为两类：有线充电与无线充电

 

四、WPI 基于 NXP RT500 的智能手表方案

WPI - ATU 也基于 NXP RT500 主控平台，搭建了智能手表的方案，方案架构如下图

此方案有如下特点：

• 支持 MIPI 显示，配合 AMOLED 屏幕，实现 24 位色深显示效果
• 支持运动监测与睡眠监测
• 支持蓝牙通话与蓝牙音乐播放
• 支持本地音乐存储及播放
• 支持心率血压血氧等心脏生理指标的监测

方案具体功能在后续博文中我也将做详细介绍，敬请期待哦！

五、参考资料

• 2019年中国智能手表销量预测及在未来几年内智能手表发展趋势分析：

           http://www.chyxx.com/industry/201901/708143.html

• 2020智能手表的类别和未来的发展趋势 – 搜狐网
• 图片参考资料来源：百度百科 / 百度图片