如何为可穿戴设备的超低功耗应用设计延长电池寿命

可穿戴设备市场正在蓬勃发展。统计聚合门户网站StaTIsta，指出，全球市场价值将超过今年7 $十亿和$ 12.6十亿在2018年。

虽然潜在的回报是高，这并不是一件容易的市场进入。设计智能手表或手镯健身是艰难的;消费者期望很多功能，智能手机连接，小巧的外形，重量轻，电池寿命长。高集成度，超低功耗的微处理器和无线芯片的推出缓解了设计过程，但挤压出所有电池的功率仍是关键，以一种可穿戴产品的成功。

本文将看看如何硅片供应商帮助身打扮设计师通过提供电源节俭显示，微控制器(MCU)，硅无线电设备，以及电源管理芯片专为超低功耗应用而设计，延长电池寿命。

技术的融合

身打扮如雨后春笋般涌现，因为三个关键technologies1收敛中脱颖而出。可以从手表电池运行的超低功耗芯片让公司能够提供紧凑的产品当中，得益于智能手机兼容的无线技术如蓝牙智能(又名蓝牙低功耗技术)，与智能手机和平板电脑的无缝通信。便宜的应用程序的范围呈现从可穿戴的指示用户友好的方式收集的信息，例如，多长时间用户需要运动减肥。最近的一项前沿耐磨是阿迪达斯的适合智能腕带追踪它采用蓝牙智能技术从北欧半导体(图1)。

阿迪达斯'适合智能图像

图1：阿迪达斯'适合智能是典型的最新一代可穿戴式产品。 (阿迪达斯/ Nordic半导体提供)

产品如飞度智能结合工程的多个方面，包括先进的电子设备，如32位MCU，2.4 GHz的硅收音机，模拟 - 数字转换器(ADC)，以及显示驱动程序。此外，可佩戴可结合多个传感器测量大气压力，湿度，温度，和加速度。 MCU的能力显著影响设备的性能，并确定它的市场吸引力;所述MCU还常常集成在可佩戴的电子设备的其他元件，例如蓝牙智能无线电和ADC。然而，这并不是故事的全部。

身打扮必须是不显眼;该放置约束的尺寸和重量，并反过来，在电源的容量。一些身打扮，如智能手表与强大的计算能力和全球定位系统，将设计上借鉴了可充电锂离子电池的资源和消费者接受的要求，以补足细胞偶见。然而，如果再充电的次数可以减少产物可以获取对竞争者的优势。

其他身打扮，如健身手镯，预计无细胞改变运行数月。技术如基于ARM的低功耗嵌入式处理器和优化的微控制器，如德州仪器(TI)MSP430和“超低功耗”的无线连接如蓝牙智能，RF4CE，或ZigBee帮助工程师设计的设备可以运行的小电池如CR2032纽扣电池。对于这种类型的电池将持续数月，平均电流消耗必须被限制在只是几毫安。这限制了一个产品也许几十正常运行时毫安和几十微安，甚至几百纳安在睡眠模式(参见技术专区的文章“微小的电压调节器满足可穿戴式电子空间的约束。”)。

设计对低功耗

显示器(如果已安装)，MCU和硅无线电负责为广大的功耗的可穿戴设备。制造商试图通过使用的技术，如有机LED(OLED)显示器，以限制所述显示的功耗。 OLED的能耗比传统LED功率较小，因为他们不需要任何背光。这项技术也适合于更薄，更轻显示(见技术专区的文章“有机发光二极管靠拢主流照明”)。为了节省更多的权力，这显示目前最小的信息，因为消费者通常能够获取大量的统计数据来自联营公司的应用程序在他们的智能手机，并且显示器切换到省电模式迅速在不被访问。