《电子技术应用》
您所在的位置:首页 > 其他 > 高端访谈 > 可穿戴用半导体器件的体积和功耗将大幅度改善

可穿戴用半导体器件的体积和功耗将大幅度改善

2015-01-30

编者按:虽然有人将2013年算做是可穿戴设备的元年,但是时至今日我们除了手环以外还没有看到真正上量的规模应用,体积和功耗一直制约着它的发展。随着不断创新的半导体器件在2015年得到应用,特别是带有“附加值”的可穿戴设备的出现,该产业有望有所突破。

 

安森美半导体公司高级营销策略经理AJ ElJallad:

集成度更高的电源管理器件将力求降低可穿戴设备的工作能耗,能量采集能为不同应用的电源管理创造不同特性,即充分利用我们周围的能量,并将它们转换为可以被存储及采集的电能,然后用于可穿戴设备。让用户方便地无线充电,也是特征之一。

安森美半导体致力于服务可穿戴设备市场,能够利用低能耗电源管理器件帮助设计人员解决他们的电源设计挑战。在分立方案方面,我们提供多种不同元器件,适合超低能耗电源管理,并采用小型微封装,其中包括DC-DC转换器、电池充电IC、温度传感器、输入电压低于1 V及采用0.6 x 0.6 mm封装的低压降线性稳压器(LDO)、采用小型封装、可以驱动低于1 V电压的FET,此外还包括我们的超小型二极管、晶体管和保护元件等。

我们电源管理产品的下一步集成,称为微型电源管理IC(mini-PMIC)。安森美半导体的这些器件能够结合我们电源及电池管理产品阵容中的现有知识产权(IP),以及其它简单逻辑和存储器特性,为设计人员在4个月内提供完整的可穿戴电源管理设计。这对设计人员非常重要,因为加快上市时间对使产品差异化及获得消费者兴趣非常重要。我们也有新的电源管理助听器PMIC,可以处理不同的电池化学特性,而且众所周知,助听器设备要求超低能耗电源管理,安森美半导体是此领域的领先厂商。

此外,安森美半导体制定了可穿戴设备及无线充电策略,已展开工作,此项工作是无线充电联盟(A4WP) Rezence标准的一部分,以实现采用宽松配对技术对可穿戴设备充电的新规范的标准化。此技术将使用户能够透过桌子等的表面来为可穿戴设备充电。安森美半导体将推出采用此项技术的产品,用于消费类可穿戴及医疗可穿戴设备。


ADI公司亚太区医疗行业市场经理 王胜:

对可穿戴设备来说,硬件层面最大的挑战就是功耗和体积,自然半导体厂商会在如何降低功耗以及提高集成度方面大做文章,尤其是对于健康保健类功能所需要的传感器以及混合信号产品方面的产品。 除此以外,半导体厂商还会在提供硬件支持的同时,推出并完善整体方案的服务包括相关软件及数据处理等。ADI作为在传感器及模拟混合信号的领先供应商,在可穿戴设备领域也会紧跟客户及市场发展趋势,继续加强业内领先的MEMS技术、模拟混合信号处理芯片、电源管理芯片的投入,并继续加大系统方案开发的力度,包括硬件平台及相应软件算法的开发,同时也包括相关系统应用的技术人员的投资,推出一系列适合穿戴式电子需求的半导体产品及参考设计,并用专门的医疗保健团队提供系统级包括软件在内的全方位的方案。

同时,也极力与第三方合作开发各类定制化产品等,在硬件层面的优势相当明显,所以我们除了逐步增强自身的应用团队实力的同事,也在全球范围内与多家最具实力的应用算法第三方机密合作,目前已有与全球领先的终端客户及第三方的成功合作模式。


德州仪器半导体事业部嵌入式产品业务拓展经理吴健鸿:

 

可穿戴设备要吸引客户,需要做到‘可穿戴’和‘附加值’并重。首先在‘可穿戴’方面,需要考虑到用户的穿戴体验和习惯,并且要有友好的操作界面以及尽可能长的待机时间。‘附加值’则是将‘智能可穿戴’产品和普通穿戴产品区分的重要部分,比如提供医疗健康的实时监控和分析。TI的CC2540/2541以及MSP430系列产品可以帮助客户实现上述的‘可穿戴’及‘附加值’以更好的抓住客户的需求。

低功耗是对处理器的一大要求,MSP430独特的低功耗设计架构以及全系列MCU家族可以为客户提供多样的设计平台。另外,系统的高集成度也是未来的趋势,CC2540/2541是支持BLE的SoC解决方案,其不仅继承了出色的RF收发器,还内置了8051内核,特别适合于客户的定制化开发。

从技术层面上看主要面临两大难点:一是可穿戴设备是用电池供电的,需要较长的待机和使用时间,实现尽可能低的系统功耗是主要技术挑战。二是要实现体征数据的测量比如心跳等,需要使用创新的算法和传感器,这对开发人员而言是全新的领域。

针对可穿戴式设备设计的两大挑战,TI的产品和方案具有以下两方面的优势,可帮助客户轻松实现可穿戴设备的设计:第一是完整和高集成度低功耗硬件平台。一是TI的MSP430单片机是业界功耗最低、系列化最全的超低功耗单片机系列。我们提供超过400个MSP430型号,超过25种的封装模式(最小实现2mm×2mm尺寸),最大支持512KB Flash/64KB RAM,可覆盖大部分可穿戴式设备MCU需要。二是CC2541低功耗蓝牙方案和全面NFC产品线,实现低功耗无线连接。三是高集成度模拟前端。第二是完整系统级方案。目前TI开发的可穿戴式设备以及Health Hub方面的演示产品可以实现测量心率、血氧等功能,适用于保健、运动相关的领域。

 

Silicon Labs中国区总经理刘显礼:

能效和电池寿命是设计可穿戴产品时的两个最重要的考量因素,这两个因素是相互关联的。成功的可穿戴计算产品必须有一个很长的电池寿命,因为消费者不希望每天都要摘下他们的可穿戴产品或每两天充一次电。由用户可自行更换的纽扣电池供电的可穿戴产品正变得越来越受欢迎,特别是如果电池更换间隔是4 - 6。为了使电池寿命最大化,设计中的所有元器件—MCU、无线收发器和传感器必须都只能消耗超低能耗。有鉴于此,极高的能效是可穿戴设计最重要的考虑因素。

此内容为AET网站原创,未经授权禁止转载。