除了手表和手环，可穿戴还有哪些机遇与挑战？

Littelfuse：为可穿戴设备制造商提供专业的保护

　　随着消费者越来越热衷于可穿戴设备，不断变小的外形以及对于改善设备性能的需求， 如何采用先进的电路保护技术以保护产品便成为电路设计人员所面临的挑战。据IDTechEx预测，其全球销售额预计将从2014年的140亿美元增长至2024年的超过700亿美元。

　　可穿戴技术对电路设计人员而言，是一种有趣的挑战。为什么?想想这些设备被设计成与消费者密切相关的产品。因为他们是直接通过接触皮肤进行穿戴，极大的暴露风险是使用者产生的静电。不幸的是，即使最简单的人体接触便极可能产生短暂的静电放电(ESD)。如果没有适当的保护，任何传感器电路、蓄电池充电接口、按钮、或数据输入输出可以为ESD提供进入可穿戴设备的路径，对电子产品造成不可挽回的伤害。

　　针对这些潜在的ESD电路威胁， Littelfuse公司不断投资于新工艺的开发，继续加强他们半导体ESD保护器件。可穿戴设备制造商受益于专业提供的电路保护技术，因为他们有助于提高产品的安全性和可靠性。

　　降低钳位电压，保护最敏感的电路：在静电放电事件中，静电放电保护器的主要工作是尽可能地分流和消散尽可能多的静电放电瞬态脉冲。更低的电容，避免干扰高速数据传输：虽然电路保护是静电放电保护器件的主要目的，但是起到这层效果的同时，还应不会对受保护电路的日常运转造成干扰。

　　更小的外形尺寸，适合可穿戴设备有限的电路板空间：不管一种保护器件的性能有多么优良，如果对其所要保护的应用不适配，也不会特别有用。

美光：可穿戴产品“跨越鸿沟”

　　对很多人而言，可穿戴设备是智能手表或健身监测器的代名词。经过多年发展，这两种产品已趋近成熟，也受到越来越多的关注。虽然还有不少创新空间，但它们已经足够成熟。根据 Geoffrey A Moore 在 1991 年最早提出的产品鸿沟概念，这两类产品都已“跨越了鸿沟”。简单来说，就是现在不仅创新者和早期采用者(也称作“有远见的人”)对这些产品感兴趣，实用主义者也对它们青睐有加。

　　在智能手表和健身监测器继续抢占更多消费者心理份额的同时，可穿戴设备领域的许多其他创新也取得了显著进展。

　　录音录像和社交活动：GoPro 生产的高品质相机广泛用于冲浪、滑雪、跳伞等运动领域。这些相机有众多配套的附件，让用户能以有趣的角度将相机装到各种表面上，从而拍出如果不用专业设备根本无法获得的照片和视频。

　　提升生产力：可穿戴设备可广泛用于诸多商业应用(例如，手术、机器故障诊断和修理)。头顶显示器中的信息能够根据具体环境变化，从而起到提升生产力、提高效率和改善工作流程质量的作用。虽然 Google Glass 的首款原型机算不上成功的商业案例，不过它为这一拥有巨大潜力的产品类别奠定了基础。

　　体育锻炼：可穿戴技术越来越接近现实生活，从而推开了颠覆性使用体验的大门。它能够全面丰富运动体验，包括提供相关数据以帮助激发用户的运动热情、促进用户加强体育锻炼，并最终改善他们的运动效果。智能织物是健身用可穿戴设备发展的另一个方向，与现在传感器位于外部设备上不同，智能织物是直接将传感器嵌入织物内部。虽然智能织物属于比较新的产品类别，它却蕴含着巨大潜力。

　　游戏、娱乐和虚拟现实：简单来说，虚拟现实 (VR) 就是用计算机模拟生活场景，创造身临其境的多媒体体验。这项技术可以模拟现实世界中实际存在的实体，也可以模拟虚幻世界，并且可以让用户与虚拟现实世界互动。

Silicon Labs：可穿戴设备厂商正在寻求产品差异化

　　目前，可穿戴电子产品主要包括智能手表、腕带和臂带设备、智能眼镜等。腕戴式健身手环和智能手表正从基本的加速计式“智能型计步器”迈向包含心率监测器之类的生物识别感测。带动这股趋势的是，制造商在成长迅速的可穿戴装置市场中寻求差异化，以及经过教育的消费者想要以更有效的训练来尽量提升能效与体能。

　　大多数可穿戴产品的功能正变得日趋复杂化，例如腕带和臂带产品主要是通过动作跟踪来采集健身或者健康方面的数据，包括步伐数、运动里程、能量消耗、心脏/脉搏速率、血氧饱和度等。

　　但还有另一项健康数据在之前的大多数产品中却被忽视了，这就是紫外线(UV)指数检测。鉴于过量的紫外线照射会侵害人的皮肤，甚至诱发皮肤癌，所以用户对于可穿戴产品具有紫外线检测功能的需求正在逐渐上升，那么将紫外线指数检测加入智能手表、腕带和臂带设备等可穿戴产品的标准功能中就显得越发必要了。

　　在上述趋势的推动下，现在有越来越多的可穿戴产品开发商开始重视在他们的产品中加入非入侵式光电监测器和紫外线指数检测功能，因为他们希望通过提供这新功能来寻求可穿戴产品的差异化设计。

　　过去在穿戴式设计中加入心率传感器需要比较大的空间，现在把比较小的高灵敏度光电二极管跟模拟数字转换器整合起来，加上模拟滤波与LED驱动器，这样就能大大降低噪声层，使用较少位数的模拟数字转换器，并且缩小体积。

　　能效和电池寿命是设计可穿戴产品时的两个最重要的考量因素，这两个因素是相互关联的。成功的可穿戴计算产品必须有一个很长的电池寿命，因为消费者不希望每天都要摘下他们的可穿戴产品或每两天充一次电。由用户可自行更换的纽扣电池供电的可穿戴产品正变得越来越受欢迎，特别是如果更换间隔是4 - 6个月或更长时间。

ADI：高集成度、小体积、低功耗、低成本

　　目前已在市场上比较成熟的手表以及手环类产品已经日趋成熟，除此以外，健康类可穿戴产品已经在鞋、帽以及眼镜的出现，除此以外，可穿戴的脑电产品也会快会在市场上出现，其可实现更加炫酷好玩的应用体现，例如你的睡眠监测将更加准确科学，你对外界环境的变化的反应将被监测或量化，例如带有脑电监测的耳机，可以监测你对哪类音乐的不同反应 等，这些都可以用来开发非常有趣的应用。配饰类的智能化产品也使得可穿戴家族的产品系类更加丰富。

　　除了新型的传感器IC外，对于模拟调理及数字处理IC，其共性需求是类似类似的高集成度、小体积、低功耗以及低成本的传感器硬件在将来的可穿戴设备开发中会成为越发关键的要素;后台数据的分析处理及反馈到终端用户将是维持用户持续使用的必经之路;但是我们要意识到，就目前的市场应用情况及技术发展来看，对于运动的检测及计量相对成熟，但是对于在运动状态下的相关生命体征信号快速及精确的监测目前还有改进的空间。所以相对应的会催生和提升传感器及信号处理方面的新技术进步和发展，例如光电法测量体征信号如心率，血氧含量及其他健康指数等，这需要更新的光电传感器技术以及相应的系统级数据处理技术，其中包括日常运动情况下的持续准确测量以及采集到数据的后台融合及分析使用等。

　　对可穿戴设备来说，硬件层面最大的挑战就是功耗和体积，自然半导体厂商会在如何降低功耗以及提高集成度方面大做文章，尤其是对于健康保健类功能所需要的传感器以及混合信号产品方面的产品。 除此以外，半导体厂商还会在提供硬件支持的同时，推出并完善整体方案的服务包括相关软件及数据处理等。

参考文献：

　　[1]王莹,孙俊杰,叶雷.可穿戴传感器的特点与趋势[J].电子产品世界,2014(10);11-13

　　[2]王莹.FPGA对可穿戴及移动具有天然优势[J].电子产品世界,2014(5);19-20

　　[3]运动健康类产品引领可穿戴设备市场发展[J].电子产品世界,2014(6);3-7

　　[4]整合芯片、软件及平台为一体的可穿戴式设计[J].电子产品世界,2014(8);27-30