可穿戴技术是物联网的网络入口

发布时间：2016-09-18 作者：佚名 来源：http://www.iot-online.com/IC/tech/2016/091731428.html       真正有用的，技术必须是透明给用户; 司机，驾驶的实际动作可以很快成为一个方式，允许在对车辆的控制，以协调的同时许多不同的任务，如观察他们的周围环境，识别潜在的危险并调整车辆的速度的人半自治和方向进行补偿，如果必要的。这是完全恰当，查看车辆的技术，但确实有两个不同的方面的车辆; 产生运动以及控制该运动的部分的部分。本来这两个部分是机械的，但今天它是负责控制的电子控制单元; 抽象我们，司机，从产生运动仍然主要是机械工艺之遥。
      以相同的方式，可佩戴的技术需要对用户透明，并且在不期望其提供相同的功能的车辆中，这将成为我们日常生活的一个组成部分; 它会实现，通过今天我们生活它们的方式相适应的，而不是在我们强行改变。
      与此相反，大部分的可穿戴技术目前正在开发中，其目的是鼓励我们通过测量我们锻炼方式，我们的一般活动，甚至我们的睡眠模式健身和健康艾滋病改变我们的生活方式，最明显的的。通过测量和分析我们的一举一动，我们将能够更好地做出积极的改变我们的生活方式。今天，在很大程度上受限于体力活动，但在未来它可能会扩展到我们吃什么，喝，也许，我们看什么，听。事实上，我们通常消耗对我们的福祉和可穿戴技术的发展无疑会扩大到包括我们清醒和睡眠生活的方方面面产生重要影响的一切。

      如果这听起来有点太反乌托邦，让我们不要忘记，智能手机 - 当今先进技术的最丰富的形式之一流通 - 已经是能够记录我们的许多活动的。由此，在数据是无价的; 幸运的是，它也属于智能手机的主人，不应该擅自访问，但它存在的事实已经创建数据的新应用和市场。这只会继续当它成为可能，更可行的，甚至更多的数据记录有关通过使用可穿戴技术的个体。
      今天，有公司创造解决方案，使活动水平进行测量和使用这些数据来监测总体健康水平，以及现有医疗条件; 但在不久的将来同样的数据将被用来预测潜在的条件下，并通过共享该数据将允许医疗专业人员来磨练用来使这些预测的算法，允许更精确和早期诊断。
      这是一种可穿戴技术，可以生成可产生积极影响的数百万人的生命的人有价值的数据，不只是个人，而在这一点上可穿戴技术将达到其发展的一个新阶段。前面的例子中描述了电子是如何让汽车发展和抽象我们远离底层机制。以相同的方式，电子被使穿戴技术做同样的。最明显的例子是传感器和控制器，这正在成为以快速的步伐更小，更能够之间继续整合。或许使这种增加的集成的一个最重要的方面是MEMS技术，这是现在广泛用于创建运动传感器包括陀螺仪，磁力计和加速计。当所有的这些方面在一个单一的设备都汇集它们被称为9-轴传感器，并通过加入数字处理的结果可以是适用于可佩戴技术的扩大范围内的完全集成的装置。
      一个高度集成的9轴传感器的一个例子是MotionTracking范围从InvenSense的，它包括MPU-9250的多芯片模块，其包括一个管芯，采用3轴陀螺仪和三轴加速度计，和另一个模具设有3-轴磁力（参见图1为框图）。它还具有一个数字移动处理器和整个设备在3毫米提供2封装，尺寸仅1毫米高。这使得它真正可佩戴的，适用于当今的许多应用，例如健身监测器，但它同样可以在用于检测，分析和记录的任何形式的运动先进应用。
图1：来自InvenSense公司的MotionTracking 9轴传感器MPU-9250的框图
      三个传感器中的每一个由三个专用的16位模拟数字转换器（ADC）提供服务和设备通过一个I访问和控制2 C或SPI接口（SPI接口能够向传感器提供接入的和中断寄存器在20MHz时，应用程序需要快速响应）。
InvenSense公司采用晶圆级结合带来的CMOS MEMS和数字控制在一个单一的QFN封装一起死。陀螺仪和加速度传感器提供可编程的满量程范围和辅助主我2还包括I2C总线上允许设备从外部传感器，获取数据，如压力传感器。一种数字输出型温度传感器也集成并且设备包括用于将陀螺仪，加速计和温度传感器的可编程数字滤波器。
      作为运动往往是缓慢的，在与微处理器相比，该设备支持低功耗模式，允许它维持像手势识别和计步器功能功能，同时该处理器保持在休眠模式，节省系统功耗。
      在对低功耗的需求
      这将赋予穿戴技术的下一波技术的一个关键内容是权力，或者更确切地说，同时消耗的功率非常低的水平发挥作用的能力。电池技术在进步几乎尽可能快的电路集成和现在有，可以在几乎任何尺寸和形状制成，同时还提供相对高水平的功率的超薄的，柔性的电池的例子。然而，事实是，在任何一块可穿戴技术的最大部件之一是与将保持电池时，至少一段时间。
      采集的能量或清除的功率从环境因素如热，运动或阳光无疑将开发和成为穿戴技术的重要元素，但可以以这种方式收获的能量的量的概念始终将是比较小的。为了为能量收集到对可穿戴技术产生真正的影响，因此，集成的解决方案瞄准了这一应用空间需要提供少花钱多办事。有越来越多的已在量产的这样的例子。
      一个例子是MAX32620 / 1从美信集成，它被描述为高性能，超低功耗的ARM Cortex ® -M4F基于微控制器的目标可充电设备，包括运动手表，健康状况监测，穿戴式医疗补丁，便携式医疗设备和传感器集线器。它从闪存执行时，有功功率为96μA/ MHz，这下降到只有600 nA的低功耗的实时时钟使能（见图2框图）。
图2：（点击美信集成的MAX32620 / 1的框图这里，查看完整大小的图片）
       该设备的一个主要特点是它的外设管理单元（PMU），它能够将先进的外设总线（APB）和先进的高性能总线（AHB）上的服务外设专用的处理引擎，而主CPU保持在睡眠州。该技术目前正在通过一些制造商在事件触发的应用提供低功耗运行。在PMU具有能够并行工作六个独立的通道，具有意味着它可以通过对SRAM被编程自己的专用操作码，其行为可以从由外围设备直接产生的中断条件被启动。
      越小越好
      重要的是，可穿戴的应用，MAX32620 / 1封装在一个81球晶圆级封装，尺寸为每边小于4毫米，0.4毫米的焊球间距。然而，在更小的封装甚至更高的集成是可能的; 可穿戴技术的主要部分将是连通性，并且在被设计为“看不见的”，这意味着无线连接，或更具体地，蓝牙应用。
      蓝牙低功耗（BLE）正迅速成为将包括个人局域网的一部分，如可穿戴技术设备的标准，不只是因为它允许他们以共享大量数据，这可能与智能手机轻松沟通会产生。该的PSoC 4xx7_BLE家庭从赛普拉斯半导体集成了ARM Cortex ® -M0 +带BLE子系统和该公司自己的可编程逻辑技术，以及一系列的模拟和混合信号能力的核心（参见图3为框图） 。
图3：赛普拉斯半导体公司PSoC 4xx7_BLE框图
      该器件还具有能够驱动4个公共和32段，以及赛普拉斯的CapSense的LCD控制器®技术，它可以被分配到任何GPIO管脚也就是在软件控制下。
      它可以从一供应测距V 1.7和5.5之间被供电并支持多种睡眠模式，它可以根据应用的要求促进更长的电池寿命。在休眠模式，例如，绘制电源电流降至仅150 nA的同时仍保留RAM的内容。
对于需要这种级别的功能和通信应用，对PSoC 4的68球WLCSP薄（晶圆级芯片级封装），尺寸仅为3.52毫米点¯x3.91毫米×0 mm可提供，具有0.4毫米焊球间距。
      结论
      可穿戴技术并不是新的; 被戴在手腕上，而不是作为一个离岸价格是，可以说，这一类的最早的例子在一百多年前的第一手表。目前回盛行出于不同的原因，许多今天的可穿戴的技术仍是被设计为在手腕更集中于有助于以某种方式穿用者; 主要是因为健康状况监测，但这正迅速转变成更多的东西类似于智能手机。
然而，像原来的手表中，这些也可以被看作是基本上单向数据传送装置，作为相互作用仍然基于告诉他们需要（或希望）穿用者的东西要知道，如他们的心脏速率，或者新的消息已经到来。穿戴式设备的下一个浪潮将采取这种互动到一个新水平; 其中，佩戴装置（S）将成为整个网络的一个组成部分的人，通过成为用于数据创建一个中心。它可以推测，这会变成物联网进入我们的网络。 (责任编辑：ioter)