整合芯片、软件及平台为一体的可穿戴式设计

　　因其有限的功率预算，Shine 在驱动基于 LED 的用户界面及与智能手机上的 Shine 应用进行无线通信的同时，必须采用一系列复杂算法通过 3 轴加速度计对数据进行处理。因此，Misfit 选择了 Leopard GeckoMCU来设计 Shine，该MCU是 Silicon Laboratories ARM Cortex-M3 内核的超低功耗版本(图 2)。Gecko 的低功耗传感器接口(LESENSE)和外设反射系统(PRS)等特性，允许 LESENSE 即使在MCU内核休眠时仍能收集传感器数据并通过 PRS 允许外设自治通信，从而降低了系统功耗。

　　Intel Quark MCU 专为可穿戴式设备及类似的深度嵌入式应用而打造，对于这些应用，低功耗与小尺寸远比原始性能重要。最初的 Quark 设备 X1000 集成了 400 MHz 32 位内核、512 KB SRAM、DDR3 存储器控制器和多个连接选项。但 Intel 逐渐意识到可穿戴式应用对安全性日益增长的要求，便在 X1000 中加入了片上引导 ROM，用于为认证提供硬件信任根。

　　通过 Edison 开发板，Intel 为可穿戴式设计人员提供了非常小(SD 卡大小)的平台，其中集成了双核 400 MHz Quark、LPDDR2 和 NAND 闪存存储器以及 Wi-Fi 和蓝牙低功耗(BLE)连接(图 3 )。

参考设计

　　随着更高效电子元件和封装形式的涌现，设计人员将迎来一项巨大的任务：将硬件和软件组件打造成实用的可穿戴式系统设计。为使设计人员与工程师合作应对可穿戴式设备相关的设计难题，制造商提供了参考设计、设计套件和开发框架。例如，可穿戴式参考平台(WaRP)便为一个综合的开源、可扩展可穿戴式设计解决方案(图 4)。WaRP 结合了Freescale i.MX 6SoloLite ARM Cortex-A9 应用处理器、Xtrinsic MMA955xL 智能运动感应平台、FXOS8700CQR1 6 轴数字传感器以及Kynetics 软件和 Rvolution Robotics 硬件。

　　TI 独家提供了Chronos 个人局域网(PAN)和基于 MSP430 MCU 的传感器节点参考设计以及集成的 sub-GHz 无线收发器。Chronos 平台采用运动手表外形，可与心率监测器、压力传感器及其他测量单元进行无线配接。

　　Movea 联手 TI 和 Xm-Squared 推出了 G 系列可穿戴式腕带参考设计，用于监视包括活动、姿势、睡眠以及运动速度和节奏等各种健康体征。该参考设计结合了Movea 的 Motionsport嵌入式库以及 Xm-Squared 的腕带设计和 Texas Instruments 的低功耗 CC2541 SoC，该Soc 提供了蓝牙低功耗专用 2.4 GHz 无线通信。对于医疗应用，该参考设计的某项出色特性可支持进行睡眠分析，并提供接近医院睡眠研究所用多导睡眠图的结果。

结论

　　可穿戴式产品将解决医疗行业中重要统计数据的质量和及时性问题。通过快速访问长期监测结果，可穿戴式技术可为医护人员更快速、更准确地诊断健康问题提供数据，并能避免突飞猛涨的慢性疾病和疼痛治疗成本。随着先进传感器、超低功耗 MCU、灵活电子设备和封装形式的不断涌现，可穿戴式产品在曾是昂贵的医院设备或家用设备的医疗、健身和健康垄断领域中得以推广应用。对于开发人员来说，不断涌现的参考设计和设计套件为涉足可穿戴式产品提供了良好的开端。