智能可穿戴设备无线解决方案

可穿戴设备市场

智能可穿戴设备已成功激励全球数百万人保持更好的健康并保持工作效率。1998-2018 年，符合美国有氧运动和肌肉强化指南的成年人比例从 14% 上升至 24%。新冠肺炎疫情加速了追求健康生活方式的增长趋势，因为人们希望预防疾病并避免前往拥挤的医院。这推动了全球健身追踪器市场的发展，预计到 2028 年，该市场的总价值将达到 1,140 亿。

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什么是智能可穿戴设备？

可穿戴设备是由电池供电的设备，能够帮助用户监控活动和生物特征，同时提供对设备和云上用户数据的安全访问。可穿戴设备的例子包括智能手表、腕带、自行车传感器、头戴式显示器、智能服装，以及无穷无尽的其他应用。

智能可穿戴设备能够做什么？

可穿戴设备安装有传感器，能跟踪生物特征和物理信号，例如心率、血氧、温度、运动等。它们通过无线方式将数据传送到云或智能手机，为用户生成有意义的信息 - —走的步数、行驶的距离、燃烧的卡路里、睡眠质量等。可穿戴设备还可在锻炼过程中播放音乐，显示通知、电子邮件和电话。

智能可穿戴设备的优势

可穿戴设备为用户提供了一种简单的方法来掌控生活，并使得锻炼更舒适，无论是听音乐和与朋友社交，还是将运动目标整合到日常活动中。这为设备制造商提供了新的应用机会：活动和睡眠跟踪、心率监测和心电图，以及支持虚拟现实 (VR) 的活动应用程序。

Silicon Labs 智能可穿戴设备解决方案

Silicon Labs 能提供出色的无线解决方案，从而设计具有可靠、低功耗连接功能和先进 IoT 安全性的时尚设备。我们提供 Wi-Fi 和蓝牙解决方案，采用巧妙的节能策略，可延长电池寿命，同时提供可靠的室内和室外连接功能。结合 NCP 和 SoC 等各种模式下的无缝 SDK 集成，我们可以帮助您快速发布可穿戴设备。

尽可能降低功耗

无论用户是在室内还是室外，他们都希望所用的可穿戴设备能够即时连接。资源受限的可穿戴设备所面临的设计挑战是将无线性能和能源效率适当地结合起来。对于蓝牙 LE，BG27 具有 4.3 mA (0 dBm) 的超低发射功率 (TX) 和 3.6 mA 的接收功率 (RX)，其出色的 -98.9 dBm 接收灵敏度降低了输出功率。ARM Cortex®-M33 具有 48 µA/MHz 的有效电流和 1.8 µA 的休眠电流，以及 64 kB RAM 的保持能力，使 BG27 非常适合以最低功耗满足计算需求。对于 Wi-Fi 来说，与竞争对手的 SoC 相比，Silicon Labs RS9116 Wi-Fi SoC 可将传输功率降低达 70% (1 Mbps)，WLAN 待机相关功率（1 秒间隔）降低约 90%，为始终在线的 Wi-Fi 节省电量。

简化多协议设计

可穿戴设备需要持续与多个实体连接——智能手机和传感器的低功耗蓝牙、连接至云的 Wi-Fi、连接至耳机的 Bluetooth Classic。那么，您如何实现强大的多协议功能，同时最大限度地降低物料清单 (BoM)、设计复杂性和功耗？答案是多协议解决方案，例如 RS9116 Wi-Fi NCP 模块，它将 Wi-Fi 单频和双频 802.11 a/b/g/n、具有多协议共存功能的低功耗蓝牙以及单芯片上的经典蓝牙功能相结合。

优化可穿戴设备外形尺寸

可穿戴设备需要小封装组件。对于 Wi-Fi，RS9116 提供业界最小的封装尺寸（4.63 x 7.90 毫米）和预认证的 Wi-Fi 模块。与 SoC 相比，该模块是时尚设计的理想之选，同时可通过预认证的 RF 和集成天线加快上市时间、降低开发成本。对于蓝牙 LE，BG27 采用 CSP 封装（尺寸为 2.3 x 2.6 毫米），BG24 亦采用 CSP 封装（尺寸为 3.1 x 3.0 毫米），使您能够灵活地设计极小、极具吸引力的可穿戴设备。

如何改善可穿戴设备中的电池电量追踪？

作为一名产品设计师，您如何防止可穿戴设备出现电池电量意外耗尽的情况？BG27 中集成有库仑计数器，使您能够在可穿戴设备中实现精确的电池电量跟踪，以增强用户体验。

采用 DCDC 转换器增强可穿戴设备性能

我们的 BG27 超低功耗蓝牙 LE SoC 采用集成式 DCDC 转换器，可提供 0.8 V - 1.6 V 或 1.71 V - 3.8 V 的宽电压范围。该器件支持使用单节碱性电池和纽扣电池，以减小产品尺寸、降低成本，并可延长电池使用时间。

可穿戴设备的安全注意事项

处理和传输健康信息的联网可穿戴设备会对用户造成极端的隐私威胁。Silicon Labs 提供市场上较为先进的物联网安全解决方案 Secure VaultVault，帮助您保护您的设备和客户免受逻辑网络攻击和物理篡改，提高品牌可信度。

尽可能提高 Wi-Fi 接入点兼容性

Novus Labs 是一家第三方测试实验室，已协助 RS9116 对数百个路由器执行了互操作性测试，在每隔 55 秒发送的消息中，出现了零次 Wi-Fi 断开、零次 TCP 断开，应用消息的接收率达到了 100%。因此，如果您想最大限度地提高可穿戴设备的 Wi-Fi 接入点兼容性，RS9116 Wi-Fi 物联网解决方案就是您的选择。

如何在可穿戴设备上启用 AI/ML？

未来，可穿戴设备上的 AI（人工智能）和 ML（机器学习）变得至关重要，可以实现更智能的应用和设备计算，同时通过避免与云端收发数据来减少延迟。Silicon Labs BG24 在蓝牙 SoC 中内置了 AI/ML 硬件加速器，能够以 1/6 的功率带来 4 倍的 ML 推理速度，无需唤醒并运行中央处理器，可为您的可穿戴设备节省功耗。

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