VR与AI应用技术融合解决方案多元化

据专业咨询机构预测，未来2 ～ 3年，智能可穿戴设备的全球市场规模将超过500亿美元，市场将迎来井喷行情。技术成熟、方案丰富是可穿戴产品规模发展的基本条件，主流芯片商纷纷推出具有针对性的SoC产品和平台方案，推动可穿戴产品迈向主流市场。由于可穿戴产品类型多样，市场也处于碎片式的发展初期，芯片解决方案呈现百花齐放的局面。

博通、英特尔、飞思卡尔、MTK、君正、高通等知名IC大厂结合自身技术特长，推出了针对不同市场、功能各异的可穿戴开发平台。

（一）博通：WICED开发平台，基于无线连接技术

博通充分发挥在无线连接技术领域的优势，针对可穿戴设备，推出嵌入式设备无线互联网连接（Wireless Internet Conectivity for Embedded Devices，WICED）的开发平台，包括WICEDWi-Fi，WICEDSmart，WICEDSense，分别针对Wi-Fi、蓝牙（BLE）完整解决方案及开发者工具。WICED可为设备嵌入低功耗、高性能、可互操作的无线联网功能。一些新兴企业正在基于博通的WICED技术，设计新的可穿戴设备，包括血压计、血糖仪、智能手表以及更多的健康管理设备。

（1）WlCEDWi-Fi。WICED可以简化将互联网连接应用到大量消费电子设备的过程。通过将Wi-FiDirect集成到WICED平台，可以帮助OEM快速开发可穿戴产品，这些产品能够通过智能移动设备实现与云端的无缝通信。两个设备之间可以直接通过Wi-Fi安全地互联、交互数据，而无须通过其他接入点或计算机。

WICEDWi-Fi可以与现有的MCU方案集成，也可独立添加配备MCU的WICED模组，来解决可穿戴产品的无线网络连接问题。

（2）WICEDSmart。为满足低功耗的无线连接需求，WICEDSmart提供基于蓝牙BLE的低功耗安全无线连接应用。

（3）WICEDSense。WICEDSense为工程师、DIYer（自己动手制作的人）、企业提供低成本进入物联网、智能设备的易用、易理解的开发平台。WICEDSense包含一个BLE的学习板（开发者学习/开发用途）、BCM20737SBLE芯片、SIP模组、5个MEMS传感器以及WICEDSMART软件包，如图8-24所示。

图8-24　WICEDSense

（二）英特尔：Edison平台，x86架构

为与ARM阵营竞争，英特尔推出基于Atom及夸克（Quark）的Edison平台，配备双核的AtomSoC芯片及Quark微处理器，是一款专门针对小型可穿戴设备、智能物联设备等的计算平台，如图8-25所示。Edison采用86架构可兼容处理器内核，支持Linux并能让多个操作系统运行复杂的高级应用程序，也就是双系统；支持Wi-Fi和蓝牙连接，支持设备与设备、设备与云端连接，并拥有LPDDR2和NAND闪存以及扩展的I/O；官方公布最大功率为1W，最小功率低于250 mW；在体积大小上仅相当于一张SD卡大小。

图8-25　Edison

基于英特尔的参考设计打造的产品包括智能耳机、智能耳塞、智能水杯、无线充电碗、智能婴儿监控衣、智能3D打印、智能头盔等。

为获得更多OEM及开发者支持，英特尔围绕Edison搭建完整的生态圈，以对抗ARM阵营以及在即将到来的可穿戴及物联网浪潮中赢得市场机会。重量级OEM厂商的支持及有影响力的明星产品是Edison立足市场所急需的。

（三）飞思卡尔：WaRP平台，可穿戴设备开源参考平台

2014年国际消费类电子产品展览会（International Consumer Electronics Show，CES）上，飞思卡尔与Kynetics，RevolutionRobotics，Circuitco等超过15家厂商，共同推出了开源、可扩展的参考平台—WaRP（Wearable Reference Platform）。WaRP的设计采用可扩展的模块化混合架构，能够满足多个垂直市场的需求。全新的架构和设计可应对可穿戴市场面临的重要挑战，如电池寿命、连接性、使用便利性（用户体验）及小型化（小尺寸）等。同时，WaRP的开源属性有利于推动开发社区进行创新。

WaRP拥有多款型号或产品类别。其高度灵活的系统级设计套件，支持嵌入式无线充电，将处理器和传感器整合到混合架构中，使其拥有可扩展性和灵活性的特点。

WaRP的混合架构包含一个主板和一个示例子卡。主板上采用i.MX6SoloLiteARMCortex-A9处理器作为平台内核；示例子卡上的备用微处理器KinetisKL16MCU用作传感器集线器（Sensor Hub），能够针对不同的使用模式添加更多子卡，还搭载了一个无线充电MCU。

传感器技术是可穿戴设备的重要组成部分。WaRP平台包含飞思卡尔XtrinsicNMA9553计步器和FXOS8700六轴传感器（三轴磁力计+三轴加速度计），可以运行Android4.3操作系统。混合架构使得处理器之间能够相互通信，支持图形显示。在深度睡眠模式下，KindisKL16仍然能够收集传感器的数据，这可以降低整体平台的功耗，延长待机时间。

目前WaRP可支持的应用包含运动追踪、运动/心率监测仪、智能手表、心电监护、智能眼镜、智能服装、可穿戴式成像设备、增强现实耳机、可穿戴式计算、可穿戴式医疗产品等。拥有开源特性的WaRP平台提供从硬件到软件的快速产品设计，能够降低穿戴式装置开发门槛，加快产品的上市时间。除提供如微处理器（MPU）、微控制器（MCU）、微机电系统（MEMS）传感器等关键元件给开发厂商之外，WaRP平台降低开发门槛，让众多中、小型新创公司顺利进行穿戴式装置的开发工作，加速了可穿戴式市场的整体发展。

WaRP平台目前支持Android，Linux等开放式的操作系统。而Android Wear目前仍属于封闭式的生态环境，无论是软件开发套件（SDK）还是应用程序，尚未全面开放授权，仅锁定智能手表应用，因此，WaRP目前暂无法支持。

（四）德州仪器：MetaWatch，可穿戴蓝牙智能手表开发平台

德州仪器（TI）在可穿戴设备的多个领域拥有先进技术和产品，谷歌眼镜、Moto360手表均采用TI芯片方案。健康和健身领域的解决方案（基于血样浓度的脉搏监测、光电式心率监测、身体成分检测、计步器等）低功耗线性充电器和电源模块、Meta Watch智能手表方案等，都是其为可穿戴产品特别开发的。

Texas Instruments Meta WatchTMBluetooth®可穿戴手表开发系统具有数字或模拟显示屏，能够快速开发“连接手表”应用，可使开发人员快速而轻松地将设备和应用程序接口扩展到手腕。MetaWatch平台采用嵌入式蓝牙技术，可连接到智能手机、平板电脑和其他电子设备。

MetaWatch平台基于MSP430F5438AMSP430TM低功耗MCU及CC2560蓝牙解决方案，其参考设计包括：两个16×80白色OLED模拟/数字显示屏（MSP-WDS430BT1000AD）、一个96×96反射/始终开启数字显示屏（MSP-WDS430BT2000D）、低功耗蓝牙、3ATM防水设计、加速计、环境光传感器、可充电电池。该参考设计甚至包括可搭配的不锈钢外壳和皮质表带等。

（五）CSR1012：专门可穿戴市场开发平台

CSR1012采用更小型封装，使其成为可穿戴设备的完美选择，如可穿戴手表、运动监测器等，如图8-26所示。(www.xing528.com)

图8-26　CSR1012蓝牙方案

尽管全新平台采用适于可穿戴设备的小型封装，但仍然严格使用标准的印制电路板（PrintedCircuitBoard，PCB）技术，从而使开发人员能够以低成本的方式更加快速地将更多产品推向市场。这也是首个无须外装调节器即可与锂离子电池实现直接连接的解决方案，从而能保障更长的电池使用寿命，这一点对于可穿戴配件产品至关重要。

该解决方案不仅适用于可穿戴技术，还可用于其他小型手机应用配件及HID配件，如智能手机、平板手写笔、小型广告信号灯等。

（1）适用于大批量生产。CSR1012采用点距为0.4 mm的方形扁平无引脚封装（Quad Flat No-Iead Package，QFN），是大批量生产及紧凑型设计的完美解决方案，可在大批量生产过程中轻松操作。该装置下方的空间使I/O能够使用标准钻孔式导通孔进行布线，加上其4mm×4mm的封装面积，使开发人员能够获得一个极小的PCB，从而开发出吸引消费者的紧凑型穿戴设备。CSR1012现已批量上市。

（2）提供参考设计，加快上市速度。CSR为开发人员提供CSR1012参考设计解决方案及完整的生产制造信息。开发者可通过CSR客户支持页面下载所需资料。

（3）兼容CSRμEnergy系列产品，可轻松实现过渡。CSR1012基于CSRμEnergy芯片，且可与CSR现有软件实现完全兼容，从而允许使用CSR1010及CSR1011解决方案的开发人员轻松地改用CSR1012开发可穿戴配件。

（4）具有高效能及最佳电池寿命。CSR1012旨在为可穿戴配件提供最长可能的电池寿命。它是首个无需外装调节器即时与锂离子电池实现直接连接的解决方案，不仅节约了成本及PCB面积，更关键的是节约了外装调节器中宝贵的静态泄漏电流。由于外接开关的静态泄漏电流为10 ～ 15μA，线性开关为1 ～ 2μA，对于那些仅能在纳安到低微安量程范围内运行的设备，其电池寿命将极大地缩短。CSR1012平台通过使用运行电压在1.8 ～ 4.3V的片上开关电源，使设备能够从压缩锂聚合物电池中直接获取电源。

（六）联发科（MTK）：LinkIt平台

联发科在2014年的台北国际电脑展会（Computex2014）上发布了其可穿戴产品开发平台LinkIt，为可穿戴开发者提供了完整的参考设计，如图8-27所示。

图8-27　Linklt平台

LinkIt整合联发科AsterSoC的开发平台，提供完整的参考设计，高度整合微处理器及通信模块，且提供各种联网功能以简化开发流程，让开发者可以更专注于产品外观、创新功能及相关服务。

联发科技的Aster是专为可穿戴式与物联网设备设计的SoC，AsterMT2502的封装尺寸仅为5.4mm×6.2mm。

（1）软件架构模块化，为开发者提供高度弹性；兼容Amimid和iOS操作系统。

（2）支持空中传输（OTA）以更新应用程序、算法及驱动程序，可通过手机或计算机，向采用联发科Aster的设备进行推送安装及更新。

（3）为Arduino与VisualStudio提供插入式软件开发工具包（Plug-inSDK），2014年第四季开始支持Edipse。

（4）为第三方伙伴提供基于LinkIt平台的硬件开发工具包（HDK）。

（七）君正：Newton平台，国内可穿戴平台

自2013年下半年开始，北京君正的CPU方案获得多家国内智能手表厂商的青睐。目前该公司正积极与原始设计制造商（ODM）合作，紧密配合AndroidWear操作系统的发展，推出可穿戴式和物联网设备的整体解决方案——Newton平台，并期望进一步扩展至海外市场。果壳GeakWatch、智器ZWatch、土曼手表和TickWatch等都采用的是北京君正的芯片方案。君正现已发布基于M200的第二代Newum2平台。

Newton2采用君正双核1.2 GHz高性能低功耗可穿戴式设备专用处理器M200，超小尺寸模块（15 mm×30 mm×2.4 mm），器件选择和硬件电路充分考虑了小体积和低功耗设计。基于君正创新的高性能低功耗CPU技术XBurst（MIPS架构）以及集成强大的3D图形处理器，在保持低功耗下能够流畅地运行最新Android系统。支持H.264720P@30fps编码/解码能力，集成了语音唤醒功能的音频CODEC，使得设备在待机模式下可被语音唤醒。集成的Wi-FiIEEE802.11b/g/n和蓝牙4.1（支持BLE）可用来开发各类与智能手机和云连接的功能，集成的三轴陀螺仪+三轴加速度计+三轴磁力计可用来开发各类具有丰富体验的运动和游戏类应用。Newton2平台完全开源，硬件原理图、Android4.4源代码、面向软件开发者的SDK均免费提供。

Newton2平台目标主要面向以下类型的产品信息娱乐类，如智能手表、智能眼镜、增强现实头戴设备、智能摄像机等；医疗保健类，如各类可穿戴式的医疗保健监测设备，具体如心率计、血压计、血氧仪等；运动健身类，如健身腕带、运动手表、活动监测设备、智能服装、睡眠检测设备等。

（八）整体解决方案小结

现有可穿戴设备整体的解决方案大致可分为两类：一类是基于MCU和无线连接技术的解决方案；另一类是基于CPU的完整解决方案。如表8-12所示。

表8-12　整体解决方案小结

包括高通在内的芯片厂商也将进入可穿戴领域，可穿戴产品的整体解决方案将更加丰富，呈现百家争鸣的态势，低功耗、高度集成、各种类型传感器的应用、无线连接等将是整体解决方案重点设计的内容。英特尔的x86、君正的MIPS架构方案与ARM方案同台竞争，有利于可穿戴产品的多样化和专业化发展。主力厂商推出的硬件、软件一体化解决方案也有利于ODM厂商更加专注于产品的设计和用户体验的提升。

总而言之，技术进步是可穿戴产品蓬勃发展的基础，解决方案的丰富是可穿戴市场走向成熟、被广大消费者接受的保证。除硬件解决方案外，可穿戴设备的操作系统决定了多种设备之间互联、互通的性能和体验。