各种可穿戴设备我们发现身披时尚、智能、健康等标签的智能手环、腕带们其实并没有想象中的“高大上”,抛开外形、大同小异的APP,在核心硬件原理上,它们非常相似。一个公式就能基本囊括,微控制器或者MCU+低功耗蓝牙通信方案+惯性传感器+电源方案。基本原理很简单,一个MCU或者处理器(内置或者另外配合小容量RAM,ROM)控制蓝牙、传感器、LED和振动器。纽扣电池或锂电池提供电源。
79元小米手环
(相关资料图)
小米手环采取的分体式设计,腕带与主体可以分离。主体内部构造也很简单,前后两片式外壳,中间嵌入电池、主板与振动器,充电触点设计在外壳上。
电路板,主要IC,DialogDA14580蓝牙片上系统,内置一个32-bitARMCortexM0内核,拥有一个功率管理模块;ADIADXL3623轴数字输出MEMS加速度计,TITPS62736降压转换器。
FitbitFlex
FitbitFlex也是分体式设计,腕带和主体可以分离。主体部分外壳焊接非常紧密,使用到大量的胶水,充电触点和蓝牙天线设计在了塑料外壳上。壳内的硬件是振动器、电路板和可充电锂电池。主板上还贴了一块NFC,不过由于手环并没有NFC相关的功能,因此并不了解这块NFC线圈的实际作用。
主板上主要IC是意法半导体STM32L32位微处理器,意法半导体LIS3DH三轴加速度传感器,NordicNRF8001蓝牙4.0芯片以及一枚TIBQ24050的锂电池充电芯片。
Jawbone的UP手环
接下来再看看Jawbone的UP手环。Jawbone是较早进入智能手环的厂商之一,两代UP手环在市场上也非常流行,两代UP都是典型的一体化设计,代表了比较高的工艺水准。
电路板采用的柔性板,所有的电子器件全部贴装于软板之上,电池密封在一个金属小盒子里,外面是一圈柔软的TPU橡胶,既能保证手环的柔韧性,也防止电池受到挤压损伤,而且主板上的IC使用了高强度的点胶,且覆盖面积大,进一步确保了主板的稳定性。主要使用的IC有TIMSP430F5528的微控制器,NordicnRF8001蓝牙芯片,BoschBMA222EF三轴加速度传感器。
MisfitShine
再来看以精致外形俘获不少用户的MisfitShine,也是采取的主体和腕带分离的设计形式。两片式金属外壳,内置纽扣电池和一块电路板。拆解下来,我们觉得这只手环的亮点在于其核心电路之外的工业设计,小巧的金属外壳、12颗LED灯可以简洁的显示时间,整个主体上贴有磁铁和夹扣相吸实现多样化的佩戴模式。
MisfitShine圆形黑色主板,周边是12颗LED。通过主板标注,它的解决方案也是MCU+蓝牙以及一枚加速度传感器。型号分别是SiliconLabsEFM32,32位ARM内核MCU,TICC2541蓝牙4.0芯片,内置128KBROM以及8KBRAM。
NiNikeFuelBand
NiNikeFuelBand智能手环,也是一体化设计,拆解时需从腕带表面开始切割。由于整个手环做成弧形,因此整个电路主板都是采用的柔性板,成本自然会比硬板高,板子中间是一块5*20LED阵列。值得一提的是NikeFuelBand采用的是两个36mAh锂电池的设计,但是续航能力并不强,只能支持5天左右。
电路板上的IC主要分布在两端。使用的意法半导体STM32L151QCH6MCU,内置256kb闪存,意法半导体LIS3DH三轴加速度传感器,CSR的蓝牙4.0芯片CSR1010,意法半导体STNS01锂电池充电芯片。
Bong
Bong一代,采取的也是一体化设计,腕带、铝合金装饰外壳、芯片塑料外壳以及壳内的主板、电池和振动器。
电路板上,NordicnRF51822的蓝牙SoC,意法半导体LIS3DH加速度传感器,这颗传感器出现的频率很高。LinerLTC4065充电芯片和TILM3673降压转换器,强化电源。
最后是我们已经拆解过的手环们的一些总结列表,从这些功能、硬件的参数上面,环环们的区别并不大,唯一看到续航时间上bong二代理论上可以达到一年左右,算得是一个突破。价格区别比较大,小米手环突围之后拉开约20倍左右的差价。
除了我们已经拆解的这些手环腕带们,其实市面还有很多的手环。由于方案简单,门槛比较低,开发成本也低廉,开发周期也比较短,所以智能穿戴的市场目前还比较混乱。但是就我们的试用情况来看,目前的智能手环们离成熟还有很大的距离,工业设计、传感器、显示、功耗和交互这五大方面都需要提升。我们认为,作为下一代的便携电子,体验应该是傻瓜式的,工业设计应该是时尚、无感佩戴式的,能够真正收集到有效数据并且管理提供增值服务。