【導讀】在收購Aptina和仙童等公司后，安森美有了全面的移動設備電源和數據管理解決方案，并繼而推出了業界首款可穿戴開發套件。通過這套完整的可穿戴解決方案，我們把智能手表的顯示屏拿掉，加上攝像頭，就能輕松設計出智能眼鏡？
可穿戴市場正在增長，在未來五年有很好的增長趨勢。從數據來看，2015年到2020年，可穿戴設備的出貨量將從約1.7億臺增長到3.5億臺，其中增長比較明顯的兩類產品是智能手表和智能眼鏡。
圖1：可穿戴產品2015年~2020年市場趨勢。
這些年，通過內部研發和一系列的收購后（比較重要的收購有AMI、三洋、Aptina、仙童），安森美半導體擁有了全面的移動設備電源和數據管理解決方案。其中，傳感器對設計可穿戴產品不可或缺，而通過收購Aptina，安森美獲得了圖像傳感器產品線；通過收購仙童，該公司增加了MEMS傳感器（加速度計、陀螺儀）產品。接下來，安森美在這套豐富的產品線的基礎上，推出了業界首款可穿戴設備開發套件。那么這會是一款怎樣的開發套件呢？
圖2：安森美近年來的收購。
日前，在安森美媒體見面會上，安森美無線及可穿戴策略和業務發展高級經理AJ ElJallad表示，可穿戴應用開發有幾個關鍵趨勢：1.產品設計周期要求非常地快，并能衍生出許多不同產品，因此安森美推出了可穿戴參考設計套件以加速產品設計；2.藍牙低功耗（BLE）是可穿戴市場的一個主要連接協議，因此該公司在這方面與Nordic半導體（在藍牙低功耗技術上非常有名）展開合作；3.無線充電是可穿戴設備需要的一個重要功能，因此安森美為可穿戴設備開發了磁共振（MR）無線充電解決方案。
從可穿戴設備的典型框圖（圖3）看，除了黑色的部分（如MCU、存儲器、藍牙無線通信等），其他綠色部分安森美都有解決方案，并對黑色部分提供兼容接口。ElJallad表示，安森美這些解決方案/器件當中有多個在行業內領先，如電池FET、無線及有限充電方案、電量計、AC-DC適配器、PMIC等。在可穿戴產品中，有些帶有攝像頭，如智能眼鏡，安森美可提供圖像傳感器和自動對焦驅動器等產品。另外安森美通過收購仙童，還獲得了MEMS傳感器產品線。
圖3：可穿戴設備的典型框圖。
由于具有可穿戴全套解決方案，安森美三個星期前推出了可穿戴開發套件WDK1.0。它是市場上第一個可擴展和靈活的可穿戴參考設計及開發套件，兼容AirFuel磁共振無線充電協議。參考設計包括原理圖和BoM、示例代碼以及Smart App應用，該應用可通過Android PlayStore和AppleStore下載。
圖4：可穿戴開發套件WDK1.0。
ElJallad介紹道，這個可穿戴開發套件的主控制器采用Nordic的nRF52832，而周邊所有的器件都來自安森美，例如陀螺儀、加速度計MEMS傳感器、無線充電和有線充電等。
圖5：WDK1.0硬件參考設計。
WDK1.0具有集成開發環境（IDE），可以通過連接電腦編程、編譯和調試。同時，它帶有擴展端口，可以用于添加和評估硬件。ElJallad透露，通過這個開發套件，我們可以做不同類型、不同檔次的設計，例如低端的智能首飾、高端的智能手表/智能眼鏡（包括3G移動連接）等（把智能手表的顯示屏去掉，加上攝像頭，那就是智能眼鏡）。
另外，對于電池續航時間，根據硬件設計不同，它的續航時間在24個小時到36個小時之間。充電若是采用有線方式（通過擴展塢充電），充電時間是1個小時，通過無線充電則是2個小時。
對于AirFuel協議，安森美認為這個協議會是未來手持式/可穿戴設備的無線充電標準。ElJallad表示，從無線充電生態系統看，我們希望用一種技術來實現多種設備充電。AirFuel磁共振協議的充電功率適用于可穿戴設備一直到筆記本電腦，這樣，如果可穿戴設備、手機、筆記本電腦等等若都采用的是AirFuel協議，則只用一套充電板就可以支持多個設備的充電。
（另外，現場演示用的無線充電板來自NewVastek。ElJallad透露，該充電板也是用了安森美的PMIC，但不包括在這個套件中。這個充電板的特點是，被充電設備隨便放在上面什么位置就可以充電。）
通過手機上的Smart App和智能手表配對，我們可以查看基本的運動數據，包括走路步數、消耗的卡路里和走路距離等。另外，Smart App可以控制智能手表功能，例如運動傳感器開關、觸覺傳感器開關、振動功能、鐘面模擬/數字顯示切換以及LCD亮度調節等。另外還可實現軟件功能控制，如電話通知、短信通知和無線下載等，以及性別、身份顯示等定制功能。
圖6：WDK1.0軟件參考設計及Smart App。
ElJallad透露，通過這個開發套件，我們可以對三個ARM核寫程序。第一個是Nordic的BLE MCU。第二個是擴展塢里的藍牙低功耗MCU，可用于物聯網擴展。第三個是通過可擴展端口編程應用處理器，例如聯發科或高通的MCU。
對于硬件開發，該參考設計的獨特之處是具有擴展接口，可以借此加上需要的器件。其中擴展塢中有5個GPIO和1個PMIC電源軌，可以通過它們來進行擴展設計。另外，擴展端口的功率也可以通過編程進行調整，從1.8V~5V。
對于這個開發套件的售賣，ElJallad表示，Mouser和Digi-Key現在有售，建議售價500美元，任何人都可購買。后續這個套件也會增加艾睿和安富利等銷售渠道。
最后，在問及“我們的手機中就有運動傳感器，我們用手機就可以實現計步。因此，可穿戴設計可以加入更多特別的傳感器來實現差異化功能嗎？”這個問題時，ElJallad表示，仙童的運動傳感器就包含溫度傳感器，并且還包含海拔引擎。未來該套件還將加入心率傳感器和GPS等。并且，雖然，WDK1.0不帶這些傳感器，但是開發人員可以通過擴展接口自己加入新的傳感器。
另外，對于SoC/SiP實現可穿戴設計的方式，ElJallad表示，SoC方式適合更專用的應用，SiP可以開發出一系列產品來滿足靈活性和擴展性的需求。這是可穿戴設備未來的發展趨勢，也是安森美未來的路線圖。
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