设计一款可穿戴设备,设计师可以有N多种选择,这大概是物联网行业里最具挑战性的领域之一。

可穿戴设备必须满足尺寸、功耗、安全、私密以及无线通信方面的需求。另外,它们也必须方便、舒适、不辣眼睛,同时在许多情况下还得有点小时髦。

虽然第一代可穿戴设备的通信能力相当有限,例如与智能手机的蓝牙连接,但新一代可穿戴设备,正在成为物联网不可分割的一部分。这种新连接方式不再是单纯的连接,而是针对设备的预期应用定制的,并且由诸如6LoWPAN、LoRa、ZigBee等多种可选的无线连接技术来实现。

与智能手机的蓝牙连接,只能在佩戴者日常会携带手机的情况下工作,这涵盖了大部分日常生活时间。智能手机不仅提供了连接互联网的功能,而且还为可穿戴设备应用(APP)提供了一定的程序释放空间,减轻了可穿戴设备的设计压力。

不过智能手机可能不适合在布满大型金属设备、墙壁能阻挡蜂窝信号的工业工厂中使用。同样,在地下矿井这类有厚土屏障的地方,还需要设置边缘或网关计算机,以便可穿戴设备可以随时连接到它们。在这种情况下,如果对传输距离没什么要求,6LoWPAN是一个不错的选择, 它功耗低,数据传输能力适中。

在另一些情况下,LoRa简直是上帝之选,因为它具有更长的传输距离和很低的功耗。当前,LoRa网关和终端节点越来越多地出现在城市地区,用于交通管制、路灯和其他功能。然而,与其他技术相比,LoRa的数据容量有限。

LoRa也可以用于某些很注重定位功能,但是手机内置GPS无法使用的情况。 GPS通常会成为可穿戴设备的耗电大户。 LoRa通过各种终端站之间的三角测量来确定位置,可用的站点越多,位置就越精确。

传感器是可穿戴设备的另一个关键元素,它们的功能、尺寸和功耗水平都越来越高。除了压力传感器、温度传感器、加速度计、陀螺仪、心率监测仪和血氧饱和度传感器之外,甚至还有可穿戴设备搭载的传感器,能连接到植物来监测浇水情况。

除了原始数据之外,还可以使用多个传感器的输出,来检测特定条件和生命体征。例如,心率加快、伴有高血压和不规则的呼吸,可能表示病人出现脑溢血。

现在,设计人员可以很容易地找到非常小,且高度集成的32位微控制器(MCU)和存储器。尽管智能手机有它的极限,但物联网的美妙之处在于,在边缘设备和云中可以获得更多的计算能力。在这里,开发人员也有N多的选择。

编译:Luffy Liu

编按:本文作者Kim Rowe管理着一家专注于物联网产品开发的公司RoweBots。

本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载

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