據(jù)預(yù)測，可穿戴設(shè)備在未來5年內(nèi)的市場規(guī)模將達(dá)到500億美元，從智能手環(huán)到健身跟蹤器，各個(gè)可穿戴設(shè)備市場都呈現(xiàn)出持續(xù)增長的趨勢。但凡日常生活用品，如衣服、手環(huán)、眼鏡甚至帽子等，都可以應(yīng)用藍(lán)牙無線技術(shù)將采集來的活動數(shù)據(jù)，發(fā)送到智能手機(jī)或平板計(jì)算機(jī)的應(yīng)用軟件上，透過云端的數(shù)據(jù)分析，將生活健康提示等信息反饋給用戶。而以低能耗、高速度為主要特點(diǎn)的Bluetooth 4.0 BLE技術(shù)很快會成為可穿戴技術(shù)約定俗成的連接解決方案。為此，大聯(lián)大世平特別推出了基于Bluetooth 4.0 BLE技術(shù)的多個(gè)多功能智能手表方案，其功能包括環(huán)境感知、健康監(jiān)測、數(shù)據(jù)管理等等。

 

圖示1-大聯(lián)大世平Bluetooth 4.0 BLE 智能可穿戴方案框圖

 

 

 

圖示2-大聯(lián)大世平基于Atmel ATSAM4L的多功能智能手表功能框圖

 

① 時(shí)間記錄功能：時(shí)間記錄功能（年、月、日、星期、時(shí)、分、秒）、鬧鈴功能、秒表功能。

② 溫度測量功能：過溫、欠溫報(bào)警功能。

③ 氣壓測量功能：根據(jù)氣壓值計(jì)算高度。

④ 加速度測量功能：3軸加速度測量、計(jì)步功能、跌倒監(jiān)測（選作）。

⑤ 心率測量功能：心電信號測量、心率數(shù)據(jù)計(jì)算、導(dǎo)聯(lián)脫落監(jiān)測。

⑥ OLED顯示功能：顯示時(shí)間與日期、溫度、氣壓、加速度數(shù)據(jù)、心率。

⑦ 電池管理功能：電池充電管理、電池放電管理。

⑧ 藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸功能：向BLE設(shè)備傳輸溫度數(shù)據(jù)、氣壓數(shù)據(jù)、加速度數(shù)據(jù)、傳輸心率數(shù)據(jù)。

 

①采用Atmel ATSAM4LS2BA M4處理器，最高可達(dá)48MHz ；

②采用TDK超小尺寸藍(lán)牙模塊；

③采用NXP PCF8563T低功耗的CMOS實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷芯片；

④溫度測量采用ADI ADT7420 ±0.25°C精度、 16位數(shù)字I2C溫度傳感器；

⑤氣壓測量采用EPCOS T5402測量范圍在300 hPa ~ 1100 hPa數(shù)字氣壓傳感器；

⑥加速度測量采用ADI ADXL362超低功耗、3軸MEMS加速度計(jì)；

⑦心率測量采用ADI AD8232單導(dǎo)聯(lián)心率監(jiān)護(hù)模擬前端。

 

 

圖示3-大聯(lián)大世平基于Atmel ATSAM4L的多功能智能手表解決方案照片

 

 

 

圖示4-大聯(lián)大世平基于ST STM32L151 光采集監(jiān)測心率手表功能框圖

 

① 計(jì)步功能的檢測：當(dāng)人行走時(shí)，能夠根據(jù)加速度的變化采集步數(shù)數(shù)據(jù)。

② 心率的檢測：將ADPD142RG的綠色LED燈貼近人的動脈時(shí)，能夠利用光的反射對心跳進(jìn)行監(jiān)測。

③ 支持藍(lán)牙低功耗4.0無線通信：BlueNRG將計(jì)步數(shù)據(jù)與心跳檢測數(shù)據(jù)利用BLE模塊發(fā)送到手機(jī)上。

 

①采用ST STM32L151高性能ARM Cortex-M3 32位內(nèi)核芯片，在32MHz時(shí)高達(dá)33DMIPS；

②采用ST BlueNRG嵌入BlueNRG4.0 Low-Energy協(xié)議棧藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)處理芯片；

③加速度測量采用ST LIS3DH超低功耗、3軸MEMS加速度計(jì)；

④心率監(jiān)測采用ADI ADPD142RG紅綠光LED測心率。

 

 

圖示5-大聯(lián)大世平基于ST STM32L151 光采集監(jiān)測心率模塊照片

 

 

 

圖示6-大聯(lián)大世平基于ST STM32L151 單導(dǎo)聯(lián)心率監(jiān)護(hù)手表功能框圖

 

① OLED界面顯示：界面會在不同情況下顯示：無連接狀態(tài)、有連接狀態(tài)、睡眠狀態(tài)、卡路里、步數(shù)、距離、完成度、警告、提醒（包括久坐提醒、鬧鐘）、環(huán)境溫濕度，心率狀況，大氣壓，紫外線強(qiáng)度，充電顯示，顯示24小時(shí)制時(shí)間。

② 按鍵控制功能：通過按鍵，控制不同功能及OLED界面顯示。

③ 數(shù)據(jù)存儲功能：支持運(yùn)動數(shù)據(jù)和睡眠數(shù)據(jù)存儲。

④ 同步數(shù)據(jù)功能：通過藍(lán)牙4.0與移動設(shè)備同步。

 

①采用ST STM32L151高性能ARM Cortex-M3 32位內(nèi)核芯片，在32MHz時(shí)高達(dá)33DMIPS；

②采用ST BlueNRG嵌入BlueNRG4.0 Low-Energy協(xié)議棧藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)處理芯片；

③加速度測量采用ST LIS3DH超低功耗、3軸MEMS加速度計(jì)；

④溫濕度測量采用ST HTS221電容數(shù)字傳感器；

⑤心率測量采用ADI AD8232單導(dǎo)聯(lián)心率監(jiān)護(hù)模擬前端。

 

 

 

圖示7-大聯(lián)大世平基于TI CC2541帶計(jì)步功能手表功能框圖

 

① OLED界面顯示：界面會在不同情況下顯示：無連接狀態(tài)、有連接狀態(tài)、睡眠狀態(tài)、卡路里、步數(shù)、距離、完成度、警告、提醒（包括久坐提醒、鬧鐘）、充電顯示，顯示24小時(shí)制時(shí)間。

② 敲擊功能：敲擊一次，切換顯示內(nèi)容敲擊四次；切換設(shè)備模式（追蹤睡眠或追蹤運(yùn)動）。

③ 數(shù)據(jù)存儲功能：支持運(yùn)動數(shù)據(jù)和睡眠數(shù)據(jù)存儲。

④ 同步數(shù)據(jù)功能：通過藍(lán)牙4.0與移動設(shè)備同步。

 

①采用TI CC2541低能耗2.4GHz藍(lán)牙應(yīng)用的SoC解決方案；

②采用NXP PCF8563T低功耗的CMOS實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷芯片；

③加速度測量采用ADI ADXL345超低功耗、3軸MEMS加速度計(jì)。

 

 

圖示8-大聯(lián)大世平基于TI CC2541帶計(jì)步功能手表解決方案照片

 

 

 

圖示9-大聯(lián)大世平基于Toshiba TZ1001 高集成度智能手表功能框圖

 

① OLED界面顯示：界面會在不同情況下顯示卡路里、步數(shù)、距離、完成度、心電顯示、脈搏顯示、充電顯示，顯示時(shí)間。

② 兩個(gè)功能按鍵：

• 左按鍵長按：設(shè)備開機(jī)或關(guān)機(jī)；

• 左按鍵按一次：進(jìn)入啟動模式后，進(jìn)入測量頁面；

• 左按鍵按兩次：進(jìn)入啟動模式后，進(jìn)入體驗(yàn)頁面；

• 右按鍵按一次：進(jìn)入啟動模式后，打開藍(lán)牙，和手機(jī)進(jìn)行連接。

③ 同步數(shù)據(jù)功能：通過藍(lán)牙4.0與移動設(shè)備同步時(shí)間、心電、脈搏、計(jì)步等數(shù)據(jù)。

 

①采用集成了符合低功耗的Bluetooth 4.0，以及傳感器和處理器，專門應(yīng)用于穿戴式裝置的Toshiba TZ1001；

②采用Toshiba TC7763符合Qi無線充電標(biāo)準(zhǔn)、可實(shí)現(xiàn)最高達(dá)5w輸出功率的無線充電芯片；

③采用Toshiba TCR2DG33 LDO進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換供電給主芯片。