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隨著處理器性能的提高和電池壽命的延長，互聯(lián)網(wǎng)越來越普遍。隨著傳感、監(jiān)控和跟蹤更智能、更友好的用戶界面技術的快速進步，可穿戴設備得到了大力發(fā)展，產(chǎn)品尺寸更小，成本更低。

智能手表設計的演變

智能手表已成為我們智能、互聯(lián)、運動生活方式中不可缺少的可穿戴設備。幾十年前，隨著《至尊神探》（Dick Tracy）雙向腕式收音機/電視機，杰森一家（The Jetsons）笨重的視頻手表和星際迷航（Star Trek）腕式通訊器等科幻小玩意在電影中首次亮相，智能手表的概念應運而生。帶LED屏幕上的數(shù)字手表是智能手表的前身，于20世紀70年代初上市，第一批具有處理和通信功能的真正智能手表出現(xiàn)在20世紀90年代末。

進入21世紀后，智能手表繼續(xù)發(fā)展，并與手腕健身跟蹤器競爭。今天的智能手表已經(jīng)成為一種功能豐富、無線連接的手腕計算機，可以提供健身跟蹤器的生物識別和健康監(jiān)測功能，以及觸摸屏和語音控制、圖形、多媒體和手機功能——手腕上的智能手機。

流行趨勢：功能豐富的智能手表，創(chuàng)造健康的生活方式

消費者對功能豐富的智能手表的需求日益增加，尤其是精通技術的千禧一代城市人口。智能手表也在吸引新用戶，包括老年人，因為可穿戴設備制造商增加了健康監(jiān)測功能，使用戶能夠?qū)崟r跟蹤他們的健康狀況和生物識別數(shù)據(jù)。

今天的智能手表甚至比幾年前更強大。智能手表通常使用智能手機連接藍牙或直接通過Wi-Fi、4G-LTE或5G與云和流媒體服務通信。近年來，電池壽命有所提高，一些型號的智能手表電池壽命從幾天延長到幾周。二極管有機發(fā)光（OLED）和有源矩陣二極管有機發(fā)光（AMOLED）帶有動畫、語音控制和音頻播放的生動圖形用戶界面創(chuàng)造了更直觀的用戶體驗。今天的智能手表還具有更強大的內(nèi)置信息安全功能，可以保護個人和商業(yè)數(shù)據(jù)。

智能手表的生物識別傳感功能已經(jīng)變得更加成熟，超越了基本的健康/活動跟蹤器功能，支持一系列健康監(jiān)測功能，包括SOS應急服務、安全區(qū)報警、接觸者跟蹤、生命體征監(jiān)測和報告。一些智能手表還提供設備即服務功能，包括個人健康監(jiān)測（即睡眠模式、心率監(jiān)測、跌倒檢測和血氧水平）、兒童、老年人和寵物的位置監(jiān)測，以及心臟護理、糖尿病管理和物理治療的遠程醫(yī)療保健。

許多功能齊全的智能手表都配備了虛擬教練、音樂存儲播放、語音通話、本地語音控制和語音云助手等運動模式Amazon Alexa和Google Assistant。例如，Amazfit GT3 手表的高級功能包括21天的電池壽命和超高清AMOLED顯示屏、24小時健康管理、150多種運動模式和語音控制Amazon Alexa等。另一個優(yōu)秀的產(chǎn)品是Garmin Venu 2 Plus，這是一款專為積極運動的生活方式而設計的健身智能手表，支持語音通話、動畫手表鍛煉、睡眠評分和常規(guī)健康監(jiān)測。可穿戴設備也在不斷發(fā)展，不僅限于腕式，還包括眼鏡式，如雷鵬，具有照片捕捉、視頻錄制和音頻播放功能，外觀時尚Stories智能眼鏡。

使用恩智浦i.MX RT MCU安全智能手表系列設計壽命長

與領先的平臺提供商合作，在激烈的智能手表市場上贏得競爭優(yōu)勢。使用市場驗證的處理平臺，您可以專注于您最擅長的：設計獨特的創(chuàng)新智能手表產(chǎn)品。作為您的可穿戴設備技術合作伙伴，恩智浦可以提供廣泛的低功耗微控制器（MCU）產(chǎn)品組合，語音軟件先進，安全技術強，生態(tài)系統(tǒng)開發(fā)全面。

成功的智能手表設計始于優(yōu)化的片上系統(tǒng)（SoC）平臺。恩智浦的i.MX RT500和i.MX RT600系列安全跨界MCU為低功耗處理和高性能功能提供理想的平衡，以及豐富的集成和先進的安全性。i.MX RT500/600 MCU將Arm Cortex-M33核的實時功能和高性能DSP結(jié)合核心有助于釋放智能互聯(lián)可穿戴應用的潛力。

利用恩智浦的低功耗技術延長電池壽命

i.MX RT 500/600 MCU為高性能和高能效提供最佳平衡。MCU運行頻率高達3000 MHz的Arm Cortex-M三三核、集成Cadence Tensilica Fusion F1或HiFi 4 DSP內(nèi)核、PowerQuad數(shù)學引擎、2D圖形處理GPU同時運行多個任務，并在大量片上設置接口。采用這種巧妙的多任務處理方法，可穿戴設備設計可使用適當?shù)娜蝿仗幚砉ぞ呋蚪缑妗?/p>

MCU為節(jié)能異構(gòu)計算提供多種電源模式。例如，Cortex-M33處理器可在DSP工作時保持睡眠模式。i.MX RT MCU電源架構(gòu)支持動態(tài)電壓和頻率調(diào)節(jié)（DVFS）多時鐘分頻器可以輕松調(diào)節(jié)處理內(nèi)核。可根據(jù)需要調(diào)整內(nèi)核速度，可穿戴設計可使用內(nèi)置低功耗時鐘源，而不是更高功率的外源。低功耗創(chuàng)新MCU智能手表的電池壽命可以延長到三周。

為您的智能手表設計增加語音功能，實現(xiàn)語音控制操作

恩智浦的i.MX RT MCU集成了TenSilicon Fusion 1或HiFi 4 DSP，可提供高性能音頻DSP支持智能手表實現(xiàn)語音助手和語音呼叫功能的功能。語音智能技術（VIT）是免費的綜合語音控制軟件包，可用作MCUXpresso SDK現(xiàn)成庫中。VIT使用恩智浦的在線模型創(chuàng)建工具啟用客戶定義的喚醒詞和語音命令。除了VIT，恩智浦還可以提供先進的語音支持和語音處理技術，包括：

● VoiceSeeker——高級音頻前端信號處理用于語音控制，包括波束成形、高級降噪和回聲消除

● VoiceSpot——低功耗喚醒單詞引擎，以可靠的方式觸發(fā)語音

● Conversa——多麥克風雙向傳輸語音通話套件

為您的智能手表設計生動的圖形和靈活的顯示界面

i.MX RT500 MCU集成2D GPU為了呈現(xiàn)生動的圖形，實現(xiàn)現(xiàn)代人機交互界面設計，適用于低功耗應用。恩智浦的綜合軟件生態(tài)系統(tǒng)包括合作伙伴的一系列第三方解決方案，進一步簡化了圖形開發(fā)。

Zepp OS UI搭載AMETEK Crank軟件，在Amazfit GT3智能手表等小設備創(chuàng)造了類似智能手機的驚人體驗。Zepp OS基于FreeRTOS開源代碼是市場上最輕的智能手表操作系統(tǒng)之一i.MX RT低功耗、高性能MCU，智能手表單次充電后可運行三周。

AMETEK Crank Storyboard GUI恩智浦的框架MCUXpresso IDE直接獲取工具包，極大地簡化了對恩智浦的評價MCU并創(chuàng)建豐富的嵌入式GUI的流程。

24小時健康安全管理

如今，一直在互聯(lián)網(wǎng)上的智能手表繼續(xù)監(jiān)控健康生物識別數(shù)據(jù)，如日常活動和心率變化。睡眠監(jiān)測已經(jīng)成為許多智能手表設計的流行用例。CPU對生物識別數(shù)據(jù)進行干預，i.MX RT MCU配備低功耗DMA引擎和一系列低功耗傳感器接口，如I2C和I3C總線。

今天的智能手表可以與遠程醫(yī)療保健服務提供商分享生物識別數(shù)據(jù)進行監(jiān)控和診斷。因此，為了保護用戶數(shù)據(jù)，必須保證無線連接的安全性和隱私性。確保智能手表設計的安全性需要強大和容易Samsung代理安全框架必須基于強大的隔離和成熟的硬件安全技術。恩智浦為了幫助智能手表和其他可穿戴設備抵御入侵，i.MX RT MCU提供先進的內(nèi)置安全功能，包括安全啟動、唯一的密鑰存儲和對稱和加密算法的硬件加速。

與恩智浦合作，促進下一代智能手表的發(fā)展

隨著智能手表新用例的興起，恩智浦跨界MCU、無線連接、傳感器接口、語音軟件和安全技術的進步將繼續(xù)滿足可穿戴設備設計日新月異的需求。恩智浦綜合軟件解決方案和第三方生態(tài)系統(tǒng)幫助開發(fā)人員優(yōu)化智能手表設計，降低成本和復雜性，加快上市時間。

作者：

Eduardo Montanez

可穿戴設備和個人設備市場總監(jiān)恩智浦半導體邊緣處理

Eduardo Monta?ez獲得得克薩斯大學奧斯汀分校電氣工程理學學士學位，主修計算機工程和集成電子技術。Eduardo擁有20多年的半導體行業(yè)工作經(jīng)驗，專注于物聯(lián)網(wǎng)邊緣處理器，在系統(tǒng)和架構(gòu)、業(yè)務開發(fā)和營銷等領域擔任多個職位。目前，Eduardo負責恩智浦的全球市場戰(zhàn)略和市場增長，為客戶開發(fā)跟蹤器、智能手表、耳機/耳機、電子閱讀器AR/VR產(chǎn)品等可穿戴設備。