影响可穿戴设备硬件设计的4个主要因素

2019-08-17


有许多因素对可穿戴设备的成功起着至关重要的作用,其中之一就是硬件设计。让我们来看看影响可穿戴设备硬件设计的四个主要因素 - 低功耗设计,连接协议,电池和人为因素工程。

可穿戴设备的潮流在过去几年中取得了可观的增长。根据IDC的报告,可穿戴行业仅在2018年就出现了 31.4%的大幅增长。市场发展的方式,不难想象可穿戴设备在不同层次的各种行业垂直行业中扮演着重要角色。

可穿戴设备也分布在各个行业。可穿戴设备的大多数用途都围绕信息娱乐,工业用途,健康,健身,医疗和军事。硬件设计是一个方面,成为可穿戴设备成功背后的决定性因素。

有时,用户对选择可穿戴设备的亲和力首先由产品外观的方式推动。然而,产品还有很多东西,而不仅仅是外观。影响可穿戴产品成功的关键因素之一是硬件设计 。各种其他组件也有助于可穿戴设备的成功。

让我们更深入地了解成功硬件设计的组件。

使可穿戴设备成功的重要因素

低功耗设计:构建可穿戴设备时需要考虑的最重要因素之一是功耗。低功耗对于可穿戴设计至关重要,许多设计人员正在转向低功耗设计,这将使设备在每个充电周期之前持续更长时间。

医疗保健中的可穿戴设备管理更复杂的功能,例如计算SPo2,心率,GPS追踪等,这可能会消耗更多的电池电量。这需要电池持续很长时间,但同时适合已确定的形状因子。

低功耗设计的另一个关键领域可能是您想要使用的芯片。较低几何形状的ASIC(如12nm 7nm)可以成为可穿戴设备的理想选择。在定制要求的情况下,公司还可以选择定制ASIC设计,该设计将专注于根据自定义规范提供输出。较低的几何设计可以在低功耗下实现高性能,这对于可穿戴设备制造商来说是一个巨大的优势。

大多数可穿戴设备全天候工作,这会影响功耗。节省电池的一个明显策略是设备在不能有效使用时处于睡眠模式。如果发生事件或警报,设备将进入唤醒模式。该策略主要存在于大多数可穿戴设备中以节省电力。


心电衣方案.jpg

节能连接协议:可以使用各种连接协议,如蓝牙,ZigBee Zwave等。但是,需要具有低能量通信协议,通过该协议,您可以在不消耗大量功率的情况下交换数据。这对于可穿戴设备非常重要。蓝牙4.2 是一种普遍接受和使用的连接协议。大多数可穿戴设备具有蓝牙 LE连接。

当您需要交换少量数据或仅发送操作命令(尤其是2.4GHz范围内)时,这是一个理想的选择。由于能耗低,它还可以实现更宽的范围,因为它不需要更多的3V 电池来运行。

低功耗可以减小电池的尺寸,以及产品的尺寸和重量。这反过来也降低了成本。除了连接协议可能具有的优点之外,它还需要被广泛接受的东西,以便它可以容易地连接到其他设备。

选择合适的电池:可穿戴设备中有各种组件,如微控制器和传感器等。这意味着这些组件需要电源才能执行其任务。这是电池成为硬件设计的关键因素。我们可能面临各种挑战,因为可穿戴设备存在某些限制。首先,可穿戴设备的尺寸要小,而且便携。因此,我们还必须根据外形选择电池。

因此,保持外形紧凑的特性,可穿戴电池的理想之一是锂聚合物。它们具有很大的灵活性,因为它们有各种尺寸,也可以定制。它们也是可充电的,这也使它成为可穿戴设备的理想选择。

但是,如果您选择使用定制电池,它还需要经过测试和UL认证才能在设备中使用。

硬币电池可以作为可穿戴设备的另一种选择。当您选择低功耗设计和紧凑的外形时,纽扣电池也是一个强大的选择。但是,纽扣电池不可充电,因此需要不时更换。但是当它们用完时,很容易从任何地方采购它们。通常,这些电池在正常使用时应至少使用六个月。

人因工程:在设计可穿戴设备时,必须重点关注人为因素。在开发过程开始之前,可能存在不同类型的与使用相关的风险。人为因素可包括由装置中的故障引起的任何危险,装置发出的任何类型的辐射的影响,对人体造成的任何伤害以及可用性。这些只是许多其他因素中的一些可能因素,需要在开发过程开始之前或在其过程中解决。

在人为因素工程方面,公司应遵循监管准则以避免任何危险或失败。可穿戴公司还可以与个人或团体进行面谈,并尝试通过可穿戴设备了解他们的期望。可以在迭代之间进行与用户的可用性测试,以捕获他们的反馈或交互并实施改进以改进产品。