全球主流智能手環(huán)傳感器模塊拆解大揭秘

2016-11-05 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

如果說前幾年消費(fèi)電子市場的熱點(diǎn)是是功能手機(jī)向智能機(jī)的轉(zhuǎn)換過渡,那么近幾年則逐漸偏移到智能設(shè)備的便攜化、智能化。近年來,國內(nèi)外豪杰紛紛聚焦智能硬件,Google Glass問世,Galaxy Gear 接踵…… 今年9月份Apple Watch的亮相更是將這個(gè)熱點(diǎn)推向更高。

這段時(shí)間,我們也測評(píng)拆解了不少智能硬件,尤其是各種可穿戴設(shè)備,我們發(fā)現(xiàn)身披時(shí)尚、智能、健康等標(biāo)簽的智能手環(huán)、腕帶們其實(shí)并沒有想象中的“高大上”,拋開外形、大同小異的APP,在核心硬件原理上,它們非常相似。一個(gè)公式就能基本囊括,微控制器或者M(jìn)CU+低功耗藍(lán)牙通信方案+慣性傳感器+電源方案?；驹砗芎唵?一個(gè)MCU或者處理器(內(nèi)置或者另外配合小容量RAM,ROM)控制藍(lán)牙、傳感器、LED和振動(dòng)器。紐扣電池或鋰電池提供電源。

先拿國內(nèi)79元小米手環(huán)來看看吧。

小米手環(huán)采取的分體式設(shè)計(jì),腕帶與主體可以分離。主體內(nèi)部構(gòu)造也很簡單,前后兩片式外殼,中間嵌入電池、主板與振動(dòng)器,充電觸點(diǎn)設(shè)計(jì)在外殼上。

電路板,主要IC,Dialog DA14580($1.3200) 藍(lán)牙片上系統(tǒng),內(nèi)置一個(gè)32-bit ARM Cortex M0內(nèi)核,擁有一個(gè)功率管理模塊; ADI ADXL362($4.7640) 3軸數(shù)字輸出MEMS加速度計(jì),TI TPS62736($0.9000) 降壓轉(zhuǎn)換器。

Fitbit Flex

Fitbit Flex 也是分體式設(shè)計(jì),腕帶和主體可以分離。主體部分外殼焊接非常緊密,使用到大量的膠水,充電觸點(diǎn)和藍(lán)牙天線設(shè)計(jì)在了塑料外殼上。殼內(nèi)的硬件是振動(dòng)器、電路板和可充電鋰電池。主板上還貼了一塊NFC,不過由于手環(huán)并沒有NFC相關(guān)的功能,因此并不了解這塊NFC線圈的實(shí)際作用。

主板上主要IC是意法半導(dǎo)體STM32L($1.3792) 32位微處理器,意法半導(dǎo)體LIS3DH($0.6700) 三軸加速度傳感器,Nordic NRF8001($1.9574) 藍(lán)牙4.0芯片以及一枚TI BQ24050($0.5630)的鋰電池充電芯片。

接下來再看看Jawbone的UP 手環(huán)。Jawbone是較早進(jìn)入智能手環(huán)的廠商之一,兩代UP手環(huán)在市場上也非常流行,兩代UP都是典型的一體化設(shè)計(jì),代表了比較高的工藝水準(zhǔn)。

電路板采用的柔性板,所有的電子器件全部貼裝于軟板之上,電池密封在一個(gè)金屬小盒子里,外面是一圈柔軟的TPU橡膠,既能保證手環(huán)的柔韌性,也防止電池受到擠壓損傷,而且主板上的IC使用了高強(qiáng)度的點(diǎn)膠,且覆蓋面積大,進(jìn)一步確保了主板的穩(wěn)定性。主要使用的IC有TI MSP430F5528($3.9937)的微控制器,Nordic nRF8001($1.9574) 藍(lán)牙芯片,Bosch BMA222EF三軸加速度傳感器。

再來看以精致外形俘獲不少用戶的Misfit Shine,也是采取的主體和腕帶分離的設(shè)計(jì)形式。兩片式金屬外殼,內(nèi)置紐扣電池和一塊電路板。拆解下來,我們覺得這只手環(huán)的亮點(diǎn)在于其核心電路之外的工業(yè)設(shè)計(jì),小巧的金屬外殼、12顆LED燈可以簡潔的顯示時(shí)間,整個(gè)主體上貼有磁鐵和夾扣相吸實(shí)現(xiàn)多樣化的佩戴模式。

Misfit Shine圓形黑色主板,周邊是12顆LED。通過主板標(biāo)注,它的解決方案也是MCU+藍(lán)牙以及一枚加速度傳感器。型號(hào)分別是Silicon Labs EFM32($1.7044),32位ARM內(nèi)核MCU,TI CC2541($2.2900) 藍(lán)牙4.0芯片,內(nèi)置128KB ROM 以及8KB RAM。

Ni Nike FuelBand 智能手環(huán),也是一體化設(shè)計(jì),拆解時(shí)需從腕帶表面開始切割。由于整個(gè)手環(huán)做成弧形,因此整個(gè)電路主板都是采用的柔性板,成本自然會(huì)比硬板高,板子中間是一塊 5*20 LED陣列。值得一提的是Nike FuelBand 采用的是兩個(gè)36mAh鋰電池的設(shè)計(jì),但是續(xù)航能力并不強(qiáng),只能支持5天左右。

電路板上的IC主要分布在兩端。使用的意法半導(dǎo)體STM32L151QCH6($4.5929)MCU,內(nèi)置256kb閃存,意法半導(dǎo)體LIS3DH三軸加速度傳感器,CSR的藍(lán)牙4.0芯片CSR1010($1.1875),意法半導(dǎo)體STNS01($1.9200) 鋰電池充電芯片。

Bong一代,采取的也是一體化設(shè)計(jì),腕帶、鋁合金裝飾外殼、芯片塑料外殼以及殼內(nèi)的主板、電池和振動(dòng)器。

電路板上,Nordic nRF51822($1.6604) 的藍(lán)牙SoC,意法半導(dǎo)體LIS3DH 加速度傳感器,這顆傳感器出現(xiàn)的頻率很高。Liner LTC4065($1.3100)充電芯片和TILM3673($0.6188) 降壓轉(zhuǎn)換器,強(qiáng)化電源。

最后是我們已經(jīng)拆解過的手環(huán)們的一些總結(jié)列表,從這些功能、硬件的參數(shù)上面,環(huán)環(huán)們的區(qū)別并不大,唯一看到續(xù)航時(shí)間上bong 二代理論上可以達(dá)到一年左右,算得是一個(gè)突破。價(jià)格區(qū)別比較大,小米手環(huán)突圍之后拉開約20倍左右的差價(jià)。

除了我們已經(jīng)拆解的這些手環(huán)腕帶們,其實(shí)市面還有很多的手環(huán)。由于方案簡單,門檻比較低,開發(fā)成本也低廉,開發(fā)周期也比較短,所以智能穿戴的市場目前還比較混亂。但是就我們的試用情況來看,目前的智能手環(huán)們離成熟還有很大的距離,工業(yè)設(shè)計(jì)、傳感器、顯示、功耗和交互這五大方面都需要提升。我們認(rèn)為,作為下一代的便攜電子,體驗(yàn)應(yīng)該是傻瓜式的,工業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)該是時(shí)尚、無感佩戴式的,能夠真正收集到有效數(shù)據(jù)并且管理提供增值服務(wù)。

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