四大技术趋势,洞见可穿戴行业的未来!

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消费者的期望将如何推动可穿戴产品的开发决策?如今,只要设备有显示屏,无论其形状或大小如何,用户都希望它能提供像智能手机一样的体验。随着设备更加趋向紧凑、轻巧的外形,所面临的挑战就在于既要提供丰富、直观的体验,又能满足要求严苛用例和新兴用例对于延长电池续航时间和改善连接的要求。
 
由于消费市场的巨大需求和不断扩增的用例,预计可穿戴设备的市场规模将从2020年的近371亿美元增长到2027年的1043.9亿美元。传感器、材料科学和云计算的进步正在推动下一代可穿戴设备和个人设备的发展,并推动邻近医疗和工业应用不断更新。
 
变化中的可穿戴市场
 
随着时间推移,“可穿戴设备”这个词的含义发生了很大变化。传统的可穿戴设备是指穿戴在身上的设备,比如健身追踪器、耳机和智能手表,但随着非消费电子行业的需求不断增加,“可穿戴设备”的定义已扩大到包括我们与之交互的所有便携式设备。在当前和未来的物联网世界中,将出现各种类型的可穿戴设备形式,以支持和改善日常工作和生活,让最终用户能够获取和管控关于健康、位置和工作任务的信息。
 
可穿戴设备的用例多种多样,而且仍在不断增加,这也将推动OEM产品团队提供更加丰富的功能。从零售到健康保健,再到工业领域,非传统型可穿戴设备开发商正在进入这个市场。这些开发商将可穿戴设备和个人设备视为一个尽可能贴近最终用户提供价值的机会,例如让老年人能够更便捷地使用急救服务、为家长提供子女的地理位置信息。
 
随着新冠肺炎(COVID-19)疫情改变我们的交互方式,我们收到了更多要求使用恩智浦产品来开发可穿戴产品技术的要求,以确保保持合适的社交距离和接触跟踪。此外,随着全球为持续应对新冠肺炎疫情挑战而采取的举措,例如收集健康数据(如心率、睡眠监测信息和其他对远程诊疗非常重要的数据),医疗设备制造商开始将个人设备视为能够管理患者健康且为患者带来福音的赋能技术。通过组合使用定位和连接解决方案,例如低功耗蓝牙(BLE)或超宽带(UWB),上述设备还有助零售店或工作场所内的人员保持安全距离,通过用户屏幕上的触觉或视觉指示灯来为用户提供反馈。
 
可穿戴技术四大趋势
 
" title="ffa500;">">#ffa500;">#01更长的电池续航时间
 
在选择产品时,我们首要关注的是电池续航时间。作为消费者,我们在购买可穿戴设备时,首先关注的就是电池的续航时间。现在,消费者期待可穿戴设备的电池续航时间能长达数周,而不是仅仅几天。因为我们不想每天晚上都为设备充电,也不愿意在外出时老是担心电池电量。为此,OEM需要制造续航时间更长,同时集合多种功能的产品,以满足全天使用的需求。
 
" title="ffa500;">">#ffa500;">#02直观的用户体验
 
消费者期望开发人员能够在可穿戴设备中提供像智能手机一样清晰、直观的图形体验。要做到这一点,就需要具有针对可穿戴设备优化的合适素材,例如高分辨率图像、流畅的动画和由硬件和软件工具组成的生态系统,这些方面要相互配合,以便在低功耗和经济高效型微控制器内提供移动处理器功能。
 
通过使用搭载2D GPU的产品,例如专为可穿戴设备设计的i.MX RT500跨界MCU,并结合利用恩智浦的生态合作伙伴,例如Crank Software,OEM就能够轻松设计和提供具有丰富图形体验的产品,而不需要牺牲电池续航时间。您还可以利用框架(比如Crank的Storyboard)快速制作原型和构建生动的图形化用户体验,以便在目标硬件上快速部署和验证。
 
有关使用低功耗器件的可穿戴设备应用开发的更多信息,请阅读Crank关于软件最佳实践的博客。
 
" title="ffa500;">">#ffa500;">#03时刻互联
 
延续自智能手机的另一个期望是,要求设备始终保持连接,提供24/7互联。可穿戴设备上必须配备多种不同的快速、经济高效的通信方式,无论是低功耗蓝牙、经典蓝牙、Wi-Fi,还是日渐兴起的低功耗LTE通信。
 
恩智浦产品组合支持从内部或从生态系统合作伙伴灵活选择通信选项,以支持可穿戴设备制造商的多个目标。
 
" title="ffa500;">">#ffa500;">#04外形尺寸更小巧
 
无论是因为最终用户希望可穿戴设备宛若不存在,还是因为某些用户需要免提操作和不受阻碍的个人空间,为了满足这些需求,OEM不得不依赖更复杂的硬件集成来减小产品尺寸。而这会对功能造成影响,因为考虑到屏幕、电池、麦克风、扬声器和传感器等外设,设备尺寸只能做到这么小。
 
优化处理,应对挑战
 
在设计可穿戴设备时,功能、功耗、连接和用户体验各方面的权衡是密切相关的。从功耗角度看,要在最优的动态功率范围和最少的泄漏之间进行权衡。对于用户体验,则可能要权衡是每秒播放60帧还是24帧。那么,如何才能在不提高价格,也不减弱功能的情况下提供最出色的体验和最长的电池续航时间?
 
我们的建议是:采用能够让这些选择变简单,且随时间不断扩展的平台和生态系统。例如,i.MX RT500 MCU这款产品拥有灵活架构,可以应对可穿戴设备的各种用途,并以高能效处理工作负载,包括:
 
·Arm Cortex-M33内核,用于驱动应用,提供5 MB片内SRAM来存储和执行代码、数据和信息,且访问速度快
·Cadence Tensilica Fusion F1 DSP辅助内核,用于补充性用例,例如音频回放、声音处理或传感器融合
·2D GPU,用于避免复杂的图形渲染消耗主内核的处理能力
·可配置的连接选项,支持不同的通信方式(从BLE到Cat-M LTE)
·丰富的外设集成,包括USB、DMIC
·高级安全功能,包括自助配置、加密引擎,以及实时外部存储器加密
·小型封装,提供WLCSP和FOWLP封装选项
对于可穿戴设备产品,关键在于选择能提供专用工具的硬件,让设计权衡变得更简单,且尽可能降低因使用低能效元件而造成的功率耗损。
 
展望可穿戴行业的未来
 
基于如今的可穿戴技术趋势,可以预见在未来几年,我们需要将更多功能集成到硬件中。随着用户的期望不断提高,OEM的需求将超越GPU和网络连接,转向更大的内存容量、机器学习和集成式传感器处理中心,以便在低功率状态下,从不同来源获取和处理数据。其中包括从单片式解决方案发展到封装式技术栈,将不同的处理、连接和存储器组件封装到外形小巧的单个设备解决方案中。
 
可穿戴设备市场将继续推动不同的IP实现大规模融合,因为要满足所有这些产品的需求,必须采用更小的封装并具备更长的电池续航时间。如果OEM能够利用灵活的硬件和生态系统选项来提供生动的用户体验和尽可能长的电池续航时间,成功就近在眼前。
 
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