可穿戴設(shè)備

可穿戴設(shè)備逐漸成為一個熱詞，從智能手環(huán)到健身腕帶，再到VR眼鏡，這些產(chǎn)品將數(shù)字智能時代最尖端的科技呈現(xiàn)在我們面前。

其發(fā)展可追溯至1975年，也就是Hamilton Watch推出Pulsar計算器手表的那一年。可時至今日，可穿戴設(shè)備的技術(shù)挑戰(zhàn)依然久久沒能攻破，續(xù)航能力差造成用戶體驗不友好的情況并沒有實質(zhì)性地得到改善。

自從Apple Watch推出后，其18小時的續(xù)航能力就被吐槽不已，在智能手表領(lǐng)域，續(xù)航也令人頭疼，Apple Watch18小時、佳明 Fenix3是20小時、Sharkey達到了11天。雖然續(xù)航能力有所提升，但是在電池技術(shù)上并未有大的突破。

目前延長可穿戴設(shè)備續(xù)航一般有以下方式：

一、為了得到超長待機時間而作出配置，功能，體驗方面的犧牲，如設(shè)計極低耗電的傳感器、處理器、通訊模塊等組件，以及優(yōu)化系統(tǒng)的電源管理等;

二、改良電池技術(shù)。在充電上做文章，比如 Apple Watch 的無線充電，或者一些手表表帶就可以充電，還有的就是配備專門的移動電源充電座。續(xù)航不行需要經(jīng)常充電，就讓充電更方便。

從使用體驗上來說，為了延長續(xù)航簡配顯然是不可取的。因此，為了延長可穿戴設(shè)備續(xù)航時間，業(yè)內(nèi)紛紛將目光轉(zhuǎn)向了改良電池技術(shù)。接下來我們就來說一說，目前該領(lǐng)域的一些進展情況。

從改善電池技術(shù)入手

相較于半導體組件設(shè)計所獲得的改良進展，電池技術(shù)則面臨更多的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)今廠商不僅要研發(fā)出續(xù)航力超強而且體積又小的電池，最好還能讓電池具備可撓的特性，以搭配各種型態(tài)的穿戴式裝置。

而在未來，智能型穿戴式裝置的功能勢必更加強大，這也意味著裝置內(nèi)含的組件將會越來越多，結(jié)果就是耗電量將只會增不會減。因此，電池技術(shù)就必需要有重大的突破才能未雨綢繆。

①超輕光伏電池

大家都知道，電池的大小限制了智能手機、電腦、可穿戴設(shè)備可以接受的外形。一款超輕量的光伏電池已然問世，它讓那些所謂電池限制都成了無稽之談。因為它的特點除了輕還是輕，輕到可以把它放在泡泡上。

研究者表示，制造這一電池的核心在于技術(shù)，而非材料，把電池、基片和保護圖層在同一工藝上實現(xiàn)，這樣一來可以免受灰塵侵入。

一種名為聚對二甲苯的柔性聚合物用作基片和保護涂層，而主吸光層是由一種叫酞酸二丁酯的有機材料制作而成的。而且，整個過程是在室溫下真空完成的，沒有使用任何化學溶劑或刺激性化學物質(zhì)。

當大家把精力都投射在續(xù)航能力上時，關(guān)注電池的體量也是一個新的拓展點。這款電池非常輕盈，適用范圍也很廣，比如說嵌在衣服或筆記本上，比如說太空或是高海拔環(huán)境，它可以做為現(xiàn)有設(shè)備的簡易擴展。

②鋰氟化碳(CFx)新式電池

據(jù)最新的研討成果標明，運用了鋰氟化碳(CFx)的新式電池，有望為可穿戴設(shè)備供給長達10年以上的電池壽數(shù)，而且不需要充電。

電池的形狀可能僅有硬幣巨細，十分合適包含智能手表、健身腕帶等可穿戴設(shè)備運用。一般來說，可穿戴設(shè)備并不會搭載超強的處理器，根本不會呈現(xiàn)很多的爆發(fā)式能量需要，所以，新式電池十分合適為傳感器、心臟起搏器等小型設(shè)備供電，這也是為何氟化鋰碳電池并不需要充電的因素。據(jù)悉，一些商業(yè)化電池公司對鋰氟化碳電池現(xiàn)已表現(xiàn)出十足的愛好，有望在幾年內(nèi)完成量產(chǎn)。

從安全方面來考慮，現(xiàn)在干流的鋰電池，根本上無法運用太長時刻，包含索尼、聯(lián)想等干流筆記本電腦制造商，簡直都呈現(xiàn)過筆記本鋰電池過熱致使的過熱乃至是起火時刻，在手機職業(yè)中也層出不窮，所以能夠運用10年的新式電池是否能夠確保安全性呢?

依據(jù)研討顯現(xiàn)，“鋰空氣”和“鋅空氣”等新式電池也正在研制中，它們都運用了更安穩(wěn)的原料來替代鋰離子，也處理了銀等原料本錢過于昂揚的疑問。別的，燃料類電池也正在迎頭趕上，有望完成更長久安穩(wěn)的供電作用。

類似鋰氟化碳這么的非充電式的電池并不是僅有，它們具有超高續(xù)航力的特色，一次能夠運用數(shù)年時刻，所以并不需要進行充電，也具有非常好的安穩(wěn)性，有望在日后變成干流。

③鋰離子電池

相比于過去的鎳鉻蓄電池，鋰離子電池終于“占領(lǐng)”了絕大部分市場，一般而言，廠商會把鋰離子電池制造成硬幣形狀，普及度也很高，普通的街邊小店就能買到;應用范圍也很廣，計算器、可穿戴心率監(jiān)測器都可以使用。

不過，對于那些專用與可穿戴設(shè)備里的鋰離子電池，通常是那種規(guī)格更小一些的紐扣電池(比如 CR1225)。還有一種比較受歡迎的鋰離子電池，就是袋裝電池，它會包含一堆電池，然后可以被放在一個塑料袋或是高分子聚合袋里面。袋裝電池非常便于攜帶，因為它幾乎可以放進任何小口袋里。

鋰離子電池的優(yōu)勢十分明顯，它非常小，而且質(zhì)量也很輕。鋰離子電池只需少量維護保養(yǎng)，而且成本也非常低。絕大多數(shù)鋰離子電池用完即可丟棄，因為它們對環(huán)境的損壞很小。鋰離子電池長久耐用。

缺點來說，其體積越小，存儲的電量也就越少。鋰離子電池屬于易損品，為了安全使用需要對電路進行有效保護。受制于老化問題。在生產(chǎn)制造階段經(jīng)常需要變化。此外，袋裝鋰離子電池有爆炸的風險，因為電池和包裝袋之間可能會產(chǎn)生能夠引起爆炸的氣體。

其他的續(xù)航方式

延長穿戴式裝置的續(xù)航力，除了等待新電池技術(shù)的支持之外，還可以透過“改變充電的方式”讓使用者“有感”。

例如，具備遠距無線充電功能的穿戴式裝置，就可以在“不必脫下”的情況下隨時充電，永遠開機，但前提是需配合無線充電發(fā)射器的裝設(shè)位置;若是依照“能量采集”的原理，將穿戴者本身產(chǎn)生的動能如擺動、摩擦等轉(zhuǎn)換成電能來供電，則可以隨時隨地將電池充飽，而且也沒有充電位置的限制，因此，穿戴式裝置就可以全年無休的為您服務了。

小結(jié)：

在未來的十年時間里，可穿戴設(shè)備數(shù)量預計會呈爆炸性增長，這意味著，體積更小，續(xù)航能力更長的電池需求將會大幅增加。我們也都能夠預知，智能程度越高的設(shè)備對能耗效率的追求也會越高。期待搭載著高效電池的可穿戴行業(yè)蓬勃發(fā)展!

據(jù)報道，賓厄姆頓大學的研究人員開發(fā)出了一種紡織生物電池，或?qū)⒆鳛槲磥砜纱┐麟娮赢a(chǎn)品的基礎(chǔ)供能。由賓厄姆頓大學電氣與計算機科學助理教授Seokheun Choi領(lǐng)導的研究人員開發(fā)了柔性電池，據(jù)說與他之前的紙基微生物燃料電池相比，其能產(chǎn)生的功率更大。

即使經(jīng)過反復的扭轉(zhuǎn)和拉伸循環(huán)，織物基電池仍具有穩(wěn)定的發(fā)電能力。微生物燃料電池被一些人認為是可穿戴設(shè)備的最佳電源，因為微生物細胞可以作為生物催化劑，提供穩(wěn)定的酶促反應和較長的使用壽命。即使從人類身體產(chǎn)生的汗水也可以作為支持細菌活力的潛在燃料。

Choi表示，未來對于靈活和可伸縮的電子設(shè)備有一個明確和迫切的需求，因其可以很容易地與各種各樣的環(huán)境集成以收集實時信息。他補充說，這樣的電子設(shè)備，即使是在復雜曲線形狀的基質(zhì)上使用，也必須可靠地進行。

可穿戴設(shè)備研發(fā)還處于初級階段，但很容易看出這種性質(zhì)的電池是如何有益的。例如，Levi's Commuter Trucker智能夾克利用可拆卸的“卡扣”來驅(qū)動夾克的高級功能。想象一下，如果將其電源直接編織到服裝中，那么這樣的可穿戴設(shè)備會有多好。

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科技日新月異，各種智能設(shè)備層出不窮，以智能手機為中心的智能穿戴設(shè)備和智能家居設(shè)備經(jīng)常使用藍牙和WiFi等無線連接技術(shù)。特別是藍牙，為設(shè)備提供穩(wěn)定和低功耗的數(shù)據(jù)傳輸服務。

連接方案

智能穿戴終端中應用最廣泛的連接技術(shù)是低功耗藍牙與WiFi。WiFi具備距離遠，傳輸速率快等優(yōu)點，但由于功耗較高，智能穿戴產(chǎn)品很少采用。低功耗藍牙（BLE）由于其低功耗在智能穿戴終端中應用廣泛，目前主要供應商是Ti和Nordic，昇潤科技有多款基于TI CC2640/CC2640R2F芯片開發(fā)的BLE藍牙模塊。

當前智能穿戴設(shè)備以智能手環(huán)、智能手表最為常見，而這類產(chǎn)品中，BLE藍牙模塊的應用最為常見，WiFi雖然距離遠，傳輸速率快等優(yōu)點，但由于功耗過于高，以至于智能穿戴產(chǎn)品很少采用。以下是有關(guān)智能穿戴設(shè)備BLE藍牙模塊的選型指南。

智能穿戴設(shè)備BLE藍牙模塊選型要點

首先，我們關(guān)注的就是它的傳輸速率，傳輸速率通常是首要考慮的，因為它關(guān)系到傳送的信息類型；

其次，藍牙傳輸距離是一個重要的考慮因素，當然距離越遠越好；

然后，還要考慮功耗，功耗主要是由傳輸速率和距離來決定；

再者，就是芯片，這直接決定著藍牙模塊的運算能力；

最后，接口的選擇，建議客戶根據(jù)不同需求選擇不同的接口類型。

以上就是筆者針對智能穿戴設(shè)備BLE藍牙模塊選型指導。除此之外，客戶不要忽略品牌和售后，昇潤科技在BLE藍牙模塊上有著豐富的研發(fā)經(jīng)驗，值得信賴，全方位為客戶提供強有力的售后支持！

那藍牙模塊能給智能穿戴的設(shè)計帶來了哪些便利呢？

1、低功耗藍牙模塊給客戶帶來最大的好處是能大幅度縮減客戶產(chǎn)品上市時間。

2、低功耗藍牙模塊使產(chǎn)品各項性能指標有保證。特別是對于射頻性能來說，不需要客戶投人力物力對天線的匹配設(shè)計和PCB的抗干擾設(shè)計進行研發(fā)和試產(chǎn)。這些對缺乏射頻設(shè)計能力又對產(chǎn)品可靠性有較高要求的整機廠商特別有吸引力。

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