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让智能手表摆脱手机束缚

2022-07-18 17:44:06 Paddy McWilliams,产品市场总监,CEVA 阅读:
智能手表迄今为止仍被普遍视为智能手机配件。尽管智能手表时尚酷炫,但是当您必须随身携带手机时,它的存在就会略显多余。而且,并不是任意一款手机都能与智能手表相兼容。

智能手表迄今为止仍被普遍视为智能手机配件。尽管智能手表时尚酷炫,但是当您必须随身携带手机时,它的存在就会略显多余。而且,并不是任意一款手机都能与智能手表相兼容。一般来说,兼容智能手表的手机,通常由同一供应商提供。比如说,您需要互相兼容的手机和手表,您既不能忘记给它们充电,还要记得随身携带这两者。听起来不是很方便,是吗?zPJednc

尽管如此,最新一代的智能手表还是受到了大家的热烈追捧。据 ABI 市场调查机构预测,截止 2026 年,智能手表的年出货量将超过 2.36 亿支。智能手表领域将成为一个竞争激烈、快速创新的领域。新品智能手表将以时髦卖点和技术参数为阵地展开竞争。与智能手机早期市场的情况类似,智能手表在功能集成和用户便利性方面的表现将是赢得市场份额的关键。 zPJednc

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资料来源:CEVAzPJednc

自由连接 

为了提升用户便利度,智能手表的下一个关键突破在于摆脱手机束缚。当前市场中的智能手表无法使用蜂窝网络,而是主要依靠蓝牙连接手机,部分智能手表还增加了 Wi-Fi 连接模式,用于在家使用和系统更新。但以 5G RedCap(Reduced Capacity)形式出现的下一代蜂窝技术将解除这一限制。RedCap 支持在超低功耗下实现 LTE 性能,使得蜂窝技术在智能手表中的应用变得切实可行。RedCap 作为 3GPP Release (Rel) 17 的一部分,已于 2022 年年中正式发布。虽然它仍是一门相对较新的技术,但是已经成为下一代可穿戴设备芯片设计师的热门话题。RedCap 采用 20MHz 窄带、1-2 根天线,支持真正的半双工操作,能够实现紧凑型低成本设备。此配置仍然可以支持 80-150 Mbps 的比特率。RedCap 还将继承 5G 网络在扩展频带(许可和未许可毫米波)、室外定位、网络切片和增强的频谱效率等方面的所有优势。Redcap 承诺在智能手机领域外推动 5G 技术的应用,使 5G 技术能够融入更广泛的可穿戴设备和其他物联网设备的大众市场。zPJednc

多样的功能

当下的高端智能手表已经集成了许多智能手机上的常用应用程序。智能手表除了日历提醒和计时器之外,还必须满足人们对消息、社交媒体、天气更新、股票跟踪等领域的信息需求。 zPJednc

智能手表直接接触皮肤时还可以监测用户健康。高端智能手表还可提供血压、血氧、心电图、睡眠质量、跌倒检测等监测功能。以上大部分功能的实现都依赖于多个传感器的信息合并或融合。事实上,传感器融合技术具有精准、可配置和低功耗传感器校准和管理特点,在提升用户体验方面发挥重要作用。zPJednc

通过 GPS 或类似的卫星导航系统进行位置跟踪也是智能手表的必备功能。然而,由于传统 GPS 跟踪的功耗相当大,因此需要一种更节能的实施方案。事实上,在大部分用例下,我们并不需要每秒刷新实时位置信息。通过使用与网络辅助和 IMU(惯性测量装置)航位推算相结合的快照定位,GPS 功能可以在两次主动测量之间获得更长的休眠时间。在每 5 分钟更新一次的情况下,智能手表仍可以达到数天的电池续航时间。除此之外,快照定位的中间特性还使其能够在共享处理器资源上实现软件功能,这意味着增量芯片成本将大大降低。zPJednc

吸引用户的其他新功能还包括安全数字钥匙(例如汽车)、安全支付支持和公共交通服务中的车票验证等。这些功能越来越多地采用蓝牙与超宽带 (UWB) 的配套组合,以实现最大精度。UWB 可提供测距和测向功能,具有无与伦比的安全性和可靠性,精度可达几厘米。 zPJednc

用户界面

有限的物理接口是智能手表面临的一大问题。语音命令、轻触和手势(同样是 IMU 感应)在智能手表中的应用将更加普遍,传感器融合的上下文感知技术将增强智能手表的感应性能,从而改善用户体验。为了使低功耗预算下智能处理自然语音命令成为可能,市场正大力推动智能手表电池容量领域的创新,目前,神经网络 AI 处理方面已取得了一些令人兴奋的进展。zPJednc

功耗

毫无疑问,功能集成将推动智能手表的发展,并使其在市场上脱颖而出。不过,智能手表的外形最终还是受到了电池容量的限制。支持全天续航是智能手表的基本标准,续航时间达数天以上的智能手表则可获得市场的高度青睐。为了平衡需求,定制设计而不是仅仅重新利用智能手机的芯片变得至关重要。多个 SoC,即使是先进的系统级封装 (SiP) 也无法提供一流的电源性能。并且反而是需要更高级别的集成,将应用处理器、传感器融合、人工智能语音/声音处理器、蜂窝和无线(蓝牙、Wi-Fi、UWB 等)集成到一个硅片上,并采用先进、协调的电源管理技术。此外,芯片也可以根据需要集成其他平台,实现灵活运用,例如,用于无线接口的芯片有助于降低 RF 电路集成和蜂窝标准认证的挑战。zPJednc

真正的便利不再是空想

独立智能手表终于成为可能。它的出现将吸引一众千禧一代、老年人、健身爱好者的目光。同时,对于一些希望无需携带智能手机便可体验智能可穿戴设备优势的群体来说,他们的需求也得到了满足。然而,消费领域最需要的是快速上市。这恰恰是 CEVA 数十年的 IP 开发和许可经验可以大展身手的地方,我们可以帮助芯片设计商提升现有资源,助力其开发先进的智能手表产品。 zPJednc

有关 CEVA 针对蜂窝 (5G/RedCap)、无线(蓝牙、Wi-Fi、UWB)、音频和传感器融合以及 SoC 实施服务等广泛 IP 产品组合的更多信息,请访问 www.ceva-dsp.com。  zPJednc

(原文标题:Untethering Smartwatches)zPJednc

责编:Franklin
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