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        可穿戴設備要流行,全方位高效電源管理是前提

        作者: 時間:2016-12-09 來源:網絡 收藏
        近兩年來的可穿戴設備幾乎占滿了各大科技媒體的頭條,尤其是在谷歌發布Google Glass和最近推出專用于可穿戴設備的Google Wear系統以后,業界對可穿戴設備的關注又上升到了一個新高度。但目前的現狀是,可穿戴設備未能引起人們的瘋狂,除了市場調研公司尼爾森的報告提到的價格偏高以外,筆者認為,續航未能大幅度提升也是影響可穿戴設備普及的一個要素。因此如何對可穿戴設備進行高效的電源管理,提高續航時間,是一個關鍵。下面我們通過介紹業內的一些可穿戴設備電源管理解決方案,為廣大可穿戴設備從業者提供設計參考。

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/201612/328195.htm

          要更大限度的提高續航,降低可穿戴設備的功耗成為關鍵。半導體廠家也都在當中的電源管理作出努力,進而推出了低功耗的控制器、低功耗藍牙通訊、低功耗的顯示屏,通過這些方式來實現節流的目的。

          低功耗MCU是根本

          高性能模擬與混合信號IC領導廠商Silicon Labs去年推出的EFM32? Leopard Gecko 32位微控制器在所有能耗模式下都能提供業界領先的能源效率,實現極長的電池壽命,此外它還具有最佳的處理性能、超高集成度和小尺寸封裝

          Leopard Gecko MCU的低功耗傳感器接口(LESENSE)和外設反射系統(PRS)等特性,對于Misfit的超低功耗預算來說特別具有吸引力。LESENSE接口自治的收集和處理傳感器數據,甚至當MCU處于深度休眠模式時依舊如此,這使得MCU可以很長時間保持在低功耗模式,并且同時跟蹤傳感器狀態和事件。PRS監視復雜的系統級事件,允許不同MCU外設之間自治通信,同時盡可能的保持CPU在節能的休眠模式以減少整體系統功耗。 不可忽視的無線通信方式

          除了低功耗MCU,采用哪種低功耗無線通信也是一個關鍵,而低功耗藍牙(BLE)方案則是其中的佼佼者。

          CSR公司推出的全新Bluetooth? Smart平臺CSR1012?,憑借其超低功耗技術和更小型封裝,成為可穿戴設備的完美選擇。

          CSR1012旨在為可穿戴配件提供最長可能的電池壽命。它是首個無需外裝調節器即可與鋰離子電池實現直接連接的解決方案,不僅節約了成本及PCB面積,更關鍵的是節約了外裝調節器中寶貴的靜態泄漏電流。

          同時由于外接開關的靜態泄露電流為10到15μA,線性開關為1到2μA,對于那些僅能在納安到低微安量程范圍內運行的設備,其電池壽命將極大地縮短。CSR1012平臺通過使用運行電壓在1.8V到4.3V的片上開關電源,使設備能夠直接從壓縮鋰聚合物電池中直接獲取電源。

          顯示屏的功耗是關鍵

          正如上文所說,低功耗的顯示屏也是提升可穿戴設備續航的一個因素,目前常用的低功耗顯示屏除了常用的TFT(ipodnano屏)之外,還有夏普最近推出的Memory LCD。這種屏幕上的像素點被設計成可存儲電荷的電容體,當液晶像素顯示后,僅需要極低的待機電流,在不刷新時幾乎不需要功耗,特性類似于可存儲的記憶體。屏幕的顯示成像是采用發射式原理。這種屏幕有點類似于E-ink屏,由于本身沒有光源,需要外加背光,但是只有黑白兩色,沒有灰階。其優點在于靜態功耗極低,僅5A,動態刷新在16A,而TFT屏功耗普遍在mA級別。

          高通Mirasol屏幕

          E-ink屏也是比較常用的低功耗屏,因為僅在顯示屏像素刷新時耗電,在斷電后具有現實保存能力,同樣可實現超低功耗。其產品特點在于可彎曲性,可以滿足ID設計上的多重需求。不過缺點在于刷新速率較慢(200ms),在需要實現一些較炫的界面時體驗不是很好。同時其成本也偏高,1.77寸的價格目前在20美金左右。

          另外Mirasol屏是高通推出的一種低功耗顯示技術。模仿蝴蝶翅膀和孔雀羽毛的成色原理,借助陽光反射讓顯示屏保持清晰。由于其屏幕只在像素顏色改變時才需要消耗電力,因此功耗極低,尤為適合需要長時間顯示固定的電子設備。Mirasol屏與E-ink屏一樣也需要加背光,但是Mirasol與E-link的區別則是前者可以實現一些彩色的效果。

          另外英特爾正在積極研發可穿戴設備的主控芯片;高通、博通在全球無線通信芯片技術上不斷突破,在小尺寸和低功耗方面精益求精;TI推出了基于藍牙(Bluetooth) 4.0版本的最新藍牙低能耗應用軟件BLE-Stack 1.2,進一步推動穿戴式 (wearable)產品等Bluetooth Smart與Smart Ready設備的發展,同時TI用于穿戴式醫療設備的MCU也已經發布。通過這些廠商的群策群力,相信能夠滿足大眾需求的可穿戴設備很快會面世,讓我們拭目以待。 近兩年來的可穿戴設備幾乎占滿了各大科技媒體的頭條,尤其是在谷歌發布Google Glass和最近推出專用于可穿戴設備的Google Wear系統以后,業界對可穿戴設備的關注又上升到了一個新高度。但目前的現狀是,可穿戴設備未能引起人們的瘋狂,除了市場調研公司尼爾森的報告提到的價格偏高以外,筆者認為,續航未能大幅度提升也是影響可穿戴設備普及的一個要素。因此如何對可穿戴設備進行高效的電源管理,提高續航時間,是一個關鍵。下面我們通過介紹業內的一些可穿戴設備電源管理解決方案,為廣大可穿戴設備從業者提供設計參考。

          要更大限度的提高續航,降低可穿戴設備的功耗成為關鍵。半導體廠家也都在當中的電源管理作出努力,進而推出了低功耗的控制器、低功耗藍牙通訊、低功耗的顯示屏,通過這些方式來實現節流的目的。

          低功耗MCU是根本

          高性能模擬與混合信號IC領導廠商Silicon Labs去年推出的EFM32? Leopard Gecko 32位微控制器在所有能耗模式下都能提供業界領先的能源效率,實現極長的電池壽命,此外它還具有最佳的處理性能、超高集成度和小尺寸封裝。

          Leopard Gecko MCU的低功耗傳感器接口(LESENSE)和外設反射系統(PRS)等特性,對于Misfit的超低功耗預算來說特別具有吸引力。LESENSE接口自治的收集和處理傳感器數據,甚至當MCU處于深度休眠模式時依舊如此,這使得MCU可以很長時間保持在低功耗模式,并且同時跟蹤傳感器狀態和事件。PRS監視復雜的系統級事件,允許不同MCU外設之間自治通信,同時盡可能的保持CPU在節能的休眠模式以減少整體系統功耗。



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