除了手表和手環，可穿戴還有哪些機遇與挑戰？

Littelfuse：為可穿戴設備制造商提供專業的保護

　　隨著消費者越來越熱衷于可穿戴設備，不斷變小的外形以及對于改善設備性能的需求， 如何采用先進的電路保護技術以保護產品便成為電路設計人員所面臨的挑戰。據IDTechEx預測，其全球銷售額預計將從2014年的140億美元增長至2024年的超過700億美元。

　　可穿戴技術對電路設計人員而言，是一種有趣的挑戰。為什么?想想這些設備被設計成與消費者密切相關的產品。因為他們是直接通過接觸皮膚進行穿戴，極大的暴露風險是使用者產生的靜電。不幸的是，即使最簡單的人體接觸便極可能產生短暫的靜電放電(ESD)。如果沒有適當的保護，任何傳感器電路、蓄電池充電接口、按鈕、或數據輸入輸出可以為ESD提供進入可穿戴設備的路徑，對電子產品造成不可挽回的傷害。

　　針對這些潛在的ESD電路威脅， Littelfuse公司不斷投資于新工藝的開發，繼續加強他們半導體ESD保護器件。可穿戴設備制造商受益于專業提供的電路保護技術，因為他們有助于提高產品的安全性和可靠性。

　　降低鉗位電壓，保護最敏感的電路：在靜電放電事件中，靜電放電保護器的主要工作是盡可能地分流和消散盡可能多的靜電放電瞬態脈沖。更低的電容，避免干擾高速數據傳輸：雖然電路保護是靜電放電保護器件的主要目的，但是起到這層效果的同時，還應不會對受保護電路的日常運轉造成干擾。

　　更小的外形尺寸，適合可穿戴設備有限的電路板空間：不管一種保護器件的性能有多么優良，如果對其所要保護的應用不適配，也不會特別有用。

美光：可穿戴產品“跨越鴻溝”

　　對很多人而言，可穿戴設備是智能手表或健身監測器的代名詞。經過多年發展，這兩種產品已趨近成熟，也受到越來越多的關注。雖然還有不少創新空間，但它們已經足夠成熟。根據 Geoffrey A Moore 在 1991 年最早提出的產品鴻溝概念，這兩類產品都已“跨越了鴻溝”。簡單來說，就是現在不僅創新者和早期采用者(也稱作“有遠見的人”)對這些產品感興趣，實用主義者也對它們青睞有加。

　　在智能手表和健身監測器繼續搶占更多消費者心理份額的同時，可穿戴設備領域的許多其他創新也取得了顯著進展。

　　錄音錄像和社交活動：GoPro 生產的高品質相機廣泛用于沖浪、滑雪、跳傘等運動領域。這些相機有眾多配套的附件，讓用戶能以有趣的角度將相機裝到各種表面上，從而拍出如果不用專業設備根本無法獲得的照片和視頻。

　　提升生產力：可穿戴設備可廣泛用于諸多商業應用(例如，手術、機器故障診斷和修理)。頭頂顯示器中的信息能夠根據具體環境變化，從而起到提升生產力、提高效率和改善工作流程質量的作用。雖然 Google Glass 的首款原型機算不上成功的商業案例，不過它為這一擁有巨大潛力的產品類別奠定了基礎。

　　體育鍛煉：可穿戴技術越來越接近現實生活，從而推開了顛覆性使用體驗的大門。它能夠全面豐富運動體驗，包括提供相關數據以幫助激發用戶的運動熱情、促進用戶加強體育鍛煉，并最終改善他們的運動效果。智能織物是健身用可穿戴設備發展的另一個方向，與現在傳感器位于外部設備上不同，智能織物是直接將傳感器嵌入織物內部。雖然智能織物屬于比較新的產品類別，它卻蘊含著巨大潛力。

　　游戲、娛樂和虛擬現實：簡單來說，虛擬現實 (VR) 就是用計算機模擬生活場景，創造身臨其境的多媒體體驗。這項技術可以模擬現實世界中實際存在的實體，也可以模擬虛幻世界，并且可以讓用戶與虛擬現實世界互動。

Silicon Labs：可穿戴設備廠商正在尋求產品差異化

　　目前，可穿戴電子產品主要包括智能手表、腕帶和臂帶設備、智能眼鏡等。腕戴式健身手環和智能手表正從基本的加速計式“智能型計步器”邁向包含心率監測器之類的生物識別感測。帶動這股趨勢的是，制造商在成長迅速的可穿戴裝置市場中尋求差異化，以及經過教育的消費者想要以更有效的訓練來盡量提升能效與體能。

　　大多數可穿戴產品的功能正變得日趨復雜化，例如腕帶和臂帶產品主要是通過動作跟蹤來采集健身或者健康方面的數據，包括步伐數、運動里程、能量消耗、心臟/脈搏速率、血氧飽和度等。

　　但還有另一項健康數據在之前的大多數產品中卻被忽視了，這就是紫外線(UV)指數檢測。鑒于過量的紫外線照射會侵害人的皮膚，甚至誘發皮膚癌，所以用戶對于可穿戴產品具有紫外線檢測功能的需求正在逐漸上升，那么將紫外線指數檢測加入智能手表、腕帶和臂帶設備等可穿戴產品的標準功能中就顯得越發必要了。

　　在上述趨勢的推動下，現在有越來越多的可穿戴產品開發商開始重視在他們的產品中加入非入侵式光電監測器和紫外線指數檢測功能，因為他們希望通過提供這新功能來尋求可穿戴產品的差異化設計。

　　過去在穿戴式設計中加入心率傳感器需要比較大的空間，現在把比較小的高靈敏度光電二極管跟模擬數字轉換器整合起來，加上模擬濾波與LED驅動器，這樣就能大大降低噪聲層，使用較少位數的模擬數字轉換器，并且縮小體積。

　　能效和電池壽命是設計可穿戴產品時的兩個最重要的考量因素，這兩個因素是相互關聯的。成功的可穿戴計算產品必須有一個很長的電池壽命，因為消費者不希望每天都要摘下他們的可穿戴產品或每兩天充一次電。由用戶可自行更換的紐扣電池供電的可穿戴產品正變得越來越受歡迎，特別是如果更換間隔是4 - 6個月或更長時間。

ADI：高集成度、小體積、低功耗、低成本

　　目前已在市場上比較成熟的手表以及手環類產品已經日趨成熟，除此以外，健康類可穿戴產品已經在鞋、帽以及眼鏡的出現，除此以外，可穿戴的腦電產品也會快會在市場上出現，其可實現更加炫酷好玩的應用體現，例如你的睡眠監測將更加準確科學，你對外界環境的變化的反應將被監測或量化，例如帶有腦電監測的耳機，可以監測你對哪類音樂的不同反應 等，這些都可以用來開發非常有趣的應用。配飾類的智能化產品也使得可穿戴家族的產品系類更加豐富。

　　除了新型的傳感器IC外，對于模擬調理及數字處理IC，其共性需求是類似類似的高集成度、小體積、低功耗以及低成本的傳感器硬件在將來的可穿戴設備開發中會成為越發關鍵的要素;后臺數據的分析處理及反饋到終端用戶將是維持用戶持續使用的必經之路;但是我們要意識到，就目前的市場應用情況及技術發展來看，對于運動的檢測及計量相對成熟，但是對于在運動狀態下的相關生命體征信號快速及精確的監測目前還有改進的空間。所以相對應的會催生和提升傳感器及信號處理方面的新技術進步和發展，例如光電法測量體征信號如心率，血氧含量及其他健康指數等，這需要更新的光電傳感器技術以及相應的系統級數據處理技術，其中包括日常運動情況下的持續準確測量以及采集到數據的后臺融合及分析使用等。

　　對可穿戴設備來說，硬件層面最大的挑戰就是功耗和體積，自然半導體廠商會在如何降低功耗以及提高集成度方面大做文章，尤其是對于健康保健類功能所需要的傳感器以及混合信號產品方面的產品。 除此以外，半導體廠商還會在提供硬件支持的同時，推出并完善整體方案的服務包括相關軟件及數據處理等。

參考文獻：

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