【導(dǎo)讀】在收購Aptina和仙童等公司后，安森美有了全面的移動設(shè)備電源和數(shù)據(jù)管理解決方案，并繼而推出了業(yè)界首款可穿戴開發(fā)套件。通過這套完整的可穿戴解決方案，我們把智能手表的顯示屏拿掉，加上攝像頭，就能輕松設(shè)計出智能眼鏡？
可穿戴市場正在增長，在未來五年有很好的增長趨勢。從數(shù)據(jù)來看，2015年到2020年，可穿戴設(shè)備的出貨量將從約1.7億臺增長到3.5億臺，其中增長比較明顯的兩類產(chǎn)品是智能手表和智能眼鏡。
圖1：可穿戴產(chǎn)品2015年~2020年市場趨勢。
這些年，通過內(nèi)部研發(fā)和一系列的收購后（比較重要的收購有AMI、三洋、Aptina、仙童），安森美半導(dǎo)體擁有了全面的移動設(shè)備電源和數(shù)據(jù)管理解決方案。其中，傳感器對設(shè)計可穿戴產(chǎn)品不可或缺，而通過收購Aptina，安森美獲得了圖像傳感器產(chǎn)品線；通過收購仙童，該公司增加了MEMS傳感器（加速度計、陀螺儀）產(chǎn)品。接下來，安森美在這套豐富的產(chǎn)品線的基礎(chǔ)上，推出了業(yè)界首款可穿戴設(shè)備開發(fā)套件。那么這會是一款怎樣的開發(fā)套件呢？
圖2：安森美近年來的收購。
日前，在安森美媒體見面會上，安森美無線及可穿戴策略和業(yè)務(wù)發(fā)展高級經(jīng)理AJ ElJallad表示，可穿戴應(yīng)用開發(fā)有幾個關(guān)鍵趨勢：1.產(chǎn)品設(shè)計周期要求非常地快，并能衍生出許多不同產(chǎn)品，因此安森美推出了可穿戴參考設(shè)計套件以加速產(chǎn)品設(shè)計；2.藍(lán)牙低功耗（BLE）是可穿戴市場的一個主要連接協(xié)議，因此該公司在這方面與Nordic半導(dǎo)體（在藍(lán)牙低功耗技術(shù)上非常有名）展開合作；3.無線充電是可穿戴設(shè)備需要的一個重要功能，因此安森美為可穿戴設(shè)備開發(fā)了磁共振（MR）無線充電解決方案。
從可穿戴設(shè)備的典型框圖（圖3）看，除了黑色的部分（如MCU、存儲器、藍(lán)牙無線通信等），其他綠色部分安森美都有解決方案，并對黑色部分提供兼容接口。ElJallad表示，安森美這些解決方案/器件當(dāng)中有多個在行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先，如電池FET、無線及有限充電方案、電量計、AC-DC適配器、PMIC等。在可穿戴產(chǎn)品中，有些帶有攝像頭，如智能眼鏡，安森美可提供圖像傳感器和自動對焦驅(qū)動器等產(chǎn)品。另外安森美通過收購仙童，還獲得了MEMS傳感器產(chǎn)品線。
圖3：可穿戴設(shè)備的典型框圖。
由于具有可穿戴全套解決方案，安森美三個星期前推出了可穿戴開發(fā)套件WDK1.0。它是市場上第一個可擴(kuò)展和靈活的可穿戴參考設(shè)計及開發(fā)套件，兼容AirFuel磁共振無線充電協(xié)議。參考設(shè)計包括原理圖和BoM、示例代碼以及Smart App應(yīng)用，該應(yīng)用可通過Android PlayStore和AppleStore下載。
圖4：可穿戴開發(fā)套件WDK1.0。
ElJallad介紹道，這個可穿戴開發(fā)套件的主控制器采用Nordic的nRF52832，而周邊所有的器件都來自安森美，例如陀螺儀、加速度計MEMS傳感器、無線充電和有線充電等。
圖5：WDK1.0硬件參考設(shè)計。
WDK1.0具有集成開發(fā)環(huán)境（IDE），可以通過連接電腦編程、編譯和調(diào)試。同時，它帶有擴(kuò)展端口，可以用于添加和評估硬件。ElJallad透露，通過這個開發(fā)套件，我們可以做不同類型、不同檔次的設(shè)計，例如低端的智能首飾、高端的智能手表/智能眼鏡（包括3G移動連接）等（把智能手表的顯示屏去掉，加上攝像頭，那就是智能眼鏡）。
另外，對于電池續(xù)航時間，根據(jù)硬件設(shè)計不同，它的續(xù)航時間在24個小時到36個小時之間。充電若是采用有線方式（通過擴(kuò)展塢充電），充電時間是1個小時，通過無線充電則是2個小時。
對于AirFuel協(xié)議，安森美認(rèn)為這個協(xié)議會是未來手持式/可穿戴設(shè)備的無線充電標(biāo)準(zhǔn)。ElJallad表示，從無線充電生態(tài)系統(tǒng)看，我們希望用一種技術(shù)來實現(xiàn)多種設(shè)備充電。AirFuel磁共振協(xié)議的充電功率適用于可穿戴設(shè)備一直到筆記本電腦，這樣，如果可穿戴設(shè)備、手機(jī)、筆記本電腦等等若都采用的是AirFuel協(xié)議，則只用一套充電板就可以支持多個設(shè)備的充電。
（另外，現(xiàn)場演示用的無線充電板來自NewVastek。ElJallad透露，該充電板也是用了安森美的PMIC，但不包括在這個套件中。這個充電板的特點是，被充電設(shè)備隨便放在上面什么位置就可以充電。）
通過手機(jī)上的Smart App和智能手表配對，我們可以查看基本的運(yùn)動數(shù)據(jù)，包括走路步數(shù)、消耗的卡路里和走路距離等。另外，Smart App可以控制智能手表功能，例如運(yùn)動傳感器開關(guān)、觸覺傳感器開關(guān)、振動功能、鐘面模擬/數(shù)字顯示切換以及LCD亮度調(diào)節(jié)等。另外還可實現(xiàn)軟件功能控制，如電話通知、短信通知和無線下載等，以及性別、身份顯示等定制功能。
圖6：WDK1.0軟件參考設(shè)計及Smart App。
ElJallad透露，通過這個開發(fā)套件，我們可以對三個ARM核寫程序。第一個是Nordic的BLE MCU。第二個是擴(kuò)展塢里的藍(lán)牙低功耗MCU，可用于物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展。第三個是通過可擴(kuò)展端口編程應(yīng)用處理器，例如聯(lián)發(fā)科或高通的MCU。
對于硬件開發(fā)，該參考設(shè)計的獨(dú)特之處是具有擴(kuò)展接口，可以借此加上需要的器件。其中擴(kuò)展塢中有5個GPIO和1個PMIC電源軌，可以通過它們來進(jìn)行擴(kuò)展設(shè)計。另外，擴(kuò)展端口的功率也可以通過編程進(jìn)行調(diào)整，從1.8V~5V。
對于這個開發(fā)套件的售賣，ElJallad表示，Mouser和Digi-Key現(xiàn)在有售，建議售價500美元，任何人都可購買。后續(xù)這個套件也會增加艾睿和安富利等銷售渠道。
最后，在問及“我們的手機(jī)中就有運(yùn)動傳感器，我們用手機(jī)就可以實現(xiàn)計步。因此，可穿戴設(shè)計可以加入更多特別的傳感器來實現(xiàn)差異化功能嗎？”這個問題時，ElJallad表示，仙童的運(yùn)動傳感器就包含溫度傳感器，并且還包含海拔引擎。未來該套件還將加入心率傳感器和GPS等。并且，雖然，WDK1.0不帶這些傳感器，但是開發(fā)人員可以通過擴(kuò)展接口自己加入新的傳感器。
另外，對于SoC/SiP實現(xiàn)可穿戴設(shè)計的方式，ElJallad表示，SoC方式適合更專用的應(yīng)用，SiP可以開發(fā)出一系列產(chǎn)品來滿足靈活性和擴(kuò)展性的需求。這是可穿戴設(shè)備未來的發(fā)展趨勢，也是安森美未來的路線圖。
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