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        一次為可穿戴設備提供一項功能

            我們生活在一個由傳感技術和智能設備主導的互聯世界。每個人都在努力攀登品牌和消費者之間的連接階梯,以擁有當今市場上最有用和最直觀的產品。根據皮尤研究中心的數據,最流行的智能設備之一是可穿戴設備,五分之一的美國人擁有可穿戴設備??纱┐髟O備正在改變消費者交流、監控和共享信息的方式——它們正在成為推動我們共同生活的這個“互聯世界”的關鍵推動者。
        物聯網
         
            盡管出現了令人鼓舞的跡象,但整體可穿戴市場并沒有像分析師預測的那樣實現強勁的市場增長。愛立信透露,大約十分之一的用戶表示他們不再使用可穿戴設備,其中三分之一的用戶在購買后的幾周內就放棄了。這背后的原因是消費者并不真正知道他們想要什么。無論是出于健康還是生活方式的目的,消費者都會將可穿戴設備作為一種嘗試,然后如果他們對連接設備的有限功能不滿意,就會迅速將其扔到一邊。
         
            品牌沒有花時間去滿足消費者的需求,而是將產品推向市場,以確定哪種類型的功能是有益的和適銷對路的。美國最大的跨國技術和電子商務公司之一最近宣布了一份包含六種不同智能可穿戴產品的目錄。根據早期的反饋,研究人員得出結論,由于消費者的研究興趣,只有一種產品可以投放市場。全球品牌顯然正在努力生產能夠在市場上立足的可穿戴設備。
         
            COVID-19大流行也對可穿戴設備市場產生了強制作用。Gartner最近透露了2020年可穿戴設備市場如何見證健康可穿戴設備的短暫飆升,從而導致消費者和供應商似乎都認同以健康為中心的可穿戴設備的價值。
         
            越來越清楚的是,利基產品不能滿足消費者的需求。消費者希望設備具有多種功能,通常被認為是“一體式”可穿戴設備的贏家。但要進一步開發這些一體式可穿戴設備的市場,還需要更多功能。將更多耗能傳感器裝入設備中,這反過來又會導致功率成為限制因素。
         
            感知可穿戴需求
         
            IDC估計,到2025年,全球將有超過550億臺聯網設備。從這個角度來看,這相當于地球上每個人都擁有七臺或更多聯網設備。從有助于實現更健康生活方式的消費者可穿戴設備到有助于確定患者生命體征的醫療可穿戴設備,傳感組件迅速發展以幫助將這些可穿戴技術帶入生活,為用戶提供安全感、生產力和健康激勵。整體設計必須具有正確的外形尺寸,并且便于攜帶和使用。該設計的核心是嵌入式傳感器。
         
            這些嵌入式傳感器可實現人與設備之間的復雜交互,有助于增強用戶體驗,使與智能技術的日常交互更加自然,并且似乎我們周圍的設備直觀地了解我們希望它們做什么。最重要的是,這些傳感器為佩戴者提供了真正的好處。用于連接設備的嵌入式傳感器技術的關鍵要求包括小尺寸、低功耗以及整體易于“佩戴”以增加舒適度和功能性。小型、節能的傳感器提供了一種復雜的方式來跟蹤一個人的健康、身體活動和鍛煉情況;射頻組件可確保最佳連接和位置確定;無線充電讓日常生活變得更加輕松,設備幾乎就像在“給自己充電”一樣。
         
            傳感器技術的基本價值在于,通過人與傳感設備之間無縫、自然的交互,讓我們的生活更加便利。用戶可以專注于生活中更重要的事情。隨著可穿戴行業的不斷發展,將需要更準確、緊湊和可靠的傳感技術,以實現可穿戴設備的長期功能。
         
            功能迎接挑戰
         
            消費者想要一個“一體式”智能設備,而今天的可穿戴設備正朝著這個方向發展。發短信、打電話、計時和重要監控正在慢慢成為當今可穿戴設備的標準。
         
            然而,阻止采用“新標準”是可穿戴電池壽命和電源管理結構的問題。從本質上講,很難將具有各種功能的多個傳感器壓縮到一個輕薄、小巧和輕便的設備中。隨著每項新增功能的增加,小型設備的電源管理變得越來越具有挑戰性。解決效率問題的方法包括:
         
            1.通過LoRa、NB-IoT等無線傳輸數據。
         
            2.將高功率功能卸載到低功耗藍牙(BLE)等解決方案
         
            3.選擇高效的微控制器(MCU)進行電源管理,以最大限度地降低功耗——尤其是當設備處于非活動狀態
         
            4.使用針式充電或無線充電代替USB插入式連接
         
            5.推進整體傳感器技術
         
            無線電源在智能事物的多方面世界中變得越來越不可或缺,設計人員需要具有更低損耗率、更強大性能和更高線性度的高度集成的半導體解決方案。
         
            升壓電池技術
         
            電池壽命是當今可穿戴技術的最大痛點之一。智能可穿戴設備需要有效的電源管理才能同時運行許多不同的功能。消費者需要既耐用又易于充電的電池。雖然當今大多數可穿戴設備使用鋰離子(Li-ion)或鋰離子聚合物(Li-poly)電池,但這些傳統電池僅適用于需要簡單傳感器和低功率能力的基本單功能可穿戴設備。他們無法滿足向單個設備添加更多功能的需求。
         
            無論可穿戴設備中嵌入哪種電池,最終都需要更換或充電。半導體公司正在通過設計專門用于可穿戴設備的電池管理技術來滿足對新電池替代品的需求。正在評估的一種替代新電池技術的解決方案是通過摩擦充電在用戶身上收集可穿戴電池本身的能量。
         
            安全性如何?
         
            從跟蹤健康和位置詳細信息到收集個人和非接觸式支付信息,如今的可穿戴設備正被用于我們曾經依賴智能手機完成的各種日常任務??纱┐髟O備越來越多地收集敏感的用戶數據,將安全問題帶到了最前沿——即物聯網安全。
         
            諾基亞2020年威脅情報報告報告稱,物聯網感染的份額在2020年增加了100%,物聯網設備現在占觀察到的受感染設備總數的32.7%。由于可穿戴設備是用戶智能手機的延伸,如果沒有適當保護,這兩種設備都會對用戶和連接的無線網絡構成重大安全風險。如果移動設備或智能手表連接到公共網絡,如果安全基礎設施不是最新的,它可能會暴露有價值的信息。它可能是黑客的大門。
         
            目前,由于可穿戴設備的外形尺寸小,因此在可穿戴設備中可以使用哪些安全措施存在限制。為了提高安全性,制造商正在添加兩因素身份驗證、面部識別、生命感應和指紋感應,以徹底保護可穿戴設備。安全、可靠和無縫的高價值半導體組件將推動物聯網安全進入一個不顯眼的互聯世界。
         
            物聯網連接未來
         
            可穿戴設備將加速數字世界和物理世界的融合。普華永道指出,“可穿戴技術對企業的影響才剛剛開始”,半導體公司將通過為日益多樣化的物聯網應用提供更多種類的高價值半導體電路來引領企業發展。隨著越來越多的智能技術(如人工智能)變得可用并集成到可穿戴設備中,連接設備將天生變得更加直觀,引領我們進入一個世界,我們的設備可以更好地照顧我們,而我們不必太擔心它們。

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