如何满足可穿戴设备“多功能一体”的发展需求？

我们生活在一个由传感技术和智能设备主导的互联世界。在当今市场上，每个人都在努力攀登品牌与消费者之间的连接阶梯，以获得最有用、最直观的产品。皮尤研究中心(PewResearchCenter)的数据显示，最受欢迎的智能设备之一是可穿戴设备，五分之一的美国人拥有可穿戴设备。可穿戴设备正在改变消费者交流、监控和共享信息的方式——它们正成为推动我们所生活的这个“互联世界”发展的关键因素。

尽管出现了乐观的迹象，但整体可穿戴设备市场并没有像分析师预测的那样大幅增长。据爱立信透露，约有十分之一的用户表示不再使用可穿戴设备，其中三分之一的用户在购买后几周内就放弃了。这背后的原因是消费者并不真正知道他们想要什么。无论是出于健康目的还是生活方式目的，消费者都会将可穿戴设备作为一项实验进行尝试，如果他们对连接设备的有限功能不满意，则会迅速将其扔到一边。

品牌不是花时间去满足消费者的需求，而是将产品推向市场，以确定哪种类型的功能是有益的和可销售的。美国最大的跨国科技和电子商务公司之一最近宣布了六种不同的智能可穿戴产品目录。根据早期的反馈，研究人员得出结论，由于消费者的研究兴趣，只有一种产品可以进入市场。显然，全球品牌都在努力生产能留在市场上的可穿戴设备。

COVID-19大流行也对可穿戴设备市场起到了推动作用。Gartner最近透露，在2020年可穿戴设备市场上，健康可穿戴设备出现了短暂的增长，这导致了一种假设，即消费者和供应商似乎都认同健康可穿戴设备的价值。

越来越明显的是，小众产品无法满足消费者的需求。消费者希望设备具有多种功能，更普遍的看法是“一体机”可穿戴设备的赢家。但为了进一步开发这些一体机的市场，还需要更多的功能;更多的耗能传感器将被安装到设备中，这反过来又会导致功率成为一个限制因素。

感知可穿戴设备需求

IDC预计，到2025年，全球联网设备将超过550亿部。从这个角度来看，这相当于这个星球上的每个人都拥有7个或更多联网设备。从帮助人们过上更健康生活的消费可穿戴设备到帮助确定患者生命体征的医疗可穿戴设备，传感组件迅速进步，帮助这些可穿戴技术实现生活，为用户提供安全感、生产力和健康激励。整体设计必须具有正确的形式因素，便于携带和使用。该设计的核心是嵌入式传感器。

这些嵌入式传感器使人与设备之间能够进行复杂的交互，帮助增强用户体验，使与智能技术的日常交互更加自然，仿佛我们周围的设备直觉地理解我们想让它们做什么。最重要的是，这些传感器为佩戴者提供了真正的好处。嵌入式传感器技术对连接设备的关键要求包括体积小、功耗低、总体易于“穿戴”，以增加舒适度和功能。小型节能传感器提供了一种精密的方式来跟踪一个人的健康、身体活动和锻炼情况；RF组件确保最佳的连接性和位置确定；无线充电让日常生活变得更容易，就好像这些设备“自己充电”一样。

传感技术的本质价值在于通过人与传感设备之间无缝、自然的互动，使我们的生活更加方便。用户可以专注于生活中更重要的事情。随着可穿戴设备行业的持续发展，需要更精确、更紧凑、更可靠的传感技术来实现可穿戴设备的长期功能。

功能迎接挑战

消费者想要一款“多功能一体”的智能设备，而今天的可穿戴设备正朝着这一方向发展。短信、电话、计时和重要监控正慢慢成为今天可穿戴设备的标准。

然而，阻止这种“新标准”的采用是可穿戴电池寿命和电源管理结构的问题。从本质上讲，很难将具有不同功能的多个传感器压缩成一个薄、小、轻的设备。随着每一个新添加的功能，小尺寸因素的电源管理变得越来越具有挑战性。解决效率问题的方法包括：

1.通过LoRa、NB-IoT等无线移动数据。

2.将高功率功能卸载到BluetoothLowEnergy(BLE)等解决方案中

3.选择一个高效的微控制器(MCU)进行电源管理，以减少功耗，特别是当设备处于非活动状态时

4.使用针式充电或无线充电，而不是USB插件连接

5.推进整体传感器技术

无线电源在智能事物的多面体世界中变得越来越重要，设计师需要具有低损耗率、更强大性能和更强线性度的高度集成半导体解决方案。

推动电池技术

电池寿命是当今可穿戴技术最大的痛点之一。智能可穿戴设备需要有效的电源管理，才能同时运行许多不同的功能。消费者希望电池使用时间长且易于充电。虽然目前大多数可穿戴设备使用锂离子(Li-ion)或锂离子聚合物(Li-poly)电池，但这些传统电池只适用于基本的单功能可穿戴设备，这些设备需要简单的传感器和低功耗能力。他们无法满足在单一设备上增加更多功能的需求。

无论可穿戴设备内置的是哪种电池，最终都需要更换或充电。半导体公司正在通过设计专门用于可穿戴设备的电池管理技术来满足这种新型电池替代产品的需求。替代新电池技术的一种解决方案是，当用户通过摩擦充电时，可穿戴电池本身就能收集能量。

安全性如何？

从跟踪健康和位置详细信息到收集个人和非接触式支付信息，如今的可穿戴设备正被用于我们曾经依赖智能手机完成的各种日常任务。可穿戴设备越来越多地收集敏感的用户数据，将安全问题带到了最前沿——即物联网安全。

诺基亚2020年威胁情报报告报告称，物联网感染的份额在2020年增加了100%，物联网设备现在占观察到的受感染设备总数的32.7%。由于可穿戴设备是用户智能手机的延伸，如果没有适当保护，这两种设备都会对用户和连接的无线网络构成重大安全风险。如果移动设备或智能手表连接到公共网络，如果安全基础设施不是最新的，它可能会暴露有价值的信息。它可能是黑客的大门。

目前，由于可穿戴设备的体积小，安全措施的使用受到限制。为了提高安全性，制造商正在增加双因素认证、面部识别、生命传感和指纹传感，以彻底保护可穿戴设备。安全、安全、无缝的高价值半导体元件将推动物联网安全进入一个低调、互联的世界。

物联网连接未来

可穿戴设备将加速数字世界和现实世界的融合。普华永道指出，“可穿戴技术对企业的影响才刚刚开始”，半导体公司将通过为不断增长的物联网应用提供更多样化的高价值半导体电路，引领这一企业冲锋。随着越来越多的智能技术(如人工智能)变得可用并集成到可穿戴设备中，联网设备将从本质上变得更加直观，引领我们进入一个设备更好地照顾我们的世界，而我们不必太担心它们

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