主流可穿戴设备芯片开发平台盘点

　　据瑞士信贷预计，未来两到三年，智能可穿戴设备的全球市场规模将超过500亿美元。然而，穿戴式装置必须等到取得量身打造的专用SoC后才能迈向主流市场，主流芯片商纷纷搏杀可穿戴开发平台。博通，飞思卡尔，MTK，君正，英特尔等知名IC大厂结合自身技术特性推出功能各异的可穿戴开发平台，鉴此，本文梳理分析当前主流可穿戴设备开发平台方案，以期给有意致力于可穿戴或智能硬件开发的工程师朋友以有益参考。

　　博通开发平台WICED显可穿戴设备大将风范

　　博通针对可穿戴设备，推出了名为WICED的开发平台，可将蓝牙、WiFi、NFC和定位技术整合到可穿戴设备中。他们认为可穿戴技术方兴未艾，无线连接技术是使其彻底发挥应用潜力的关键所在。

　　

　　WICED WiFi软件开发工具包括：

　　一个开源的编译系统和基于GUN的工具链（将支持本地IAR）

　　一个基于Eclipse CDT的GUI开发环境RTOS/TCP协议栈选项，包括ThreadX/NetX、ThreadX/NetX Duo和FreeRTOS/LwIP

　　低功耗蓝牙智能桥接（Bluetooth Low Energy SmartBridge）

　　WICED应用程序架构，包括bootloader、闪存存储API、OTA升级、系统重置和系统监控

　　采用苹果授权的MFi技术，或网络浏览器和softAP/webserver的即用设备

　　示例应用、测试应用等

 

　　WICED可为设备嵌入低功耗、高性能、可互操作的无线联网功能。一些新兴企业正在基于Broadcom的WICED技术，设计新的可穿戴设 备，包括血压计、血糖仪、智能手表（今年5月，传果壳智能手表也采用了Broadcom的芯片），以及更多健康管理设备。由于支持Wi-Fi Direct标准，两个设备间可以直接通过WiFi安全地互联，交互数据，而无需通过其他接入点或电脑。

　　英特尔挟x86架构Edison开发平台狙击可穿戴设备

　　在今年美国拉斯维加斯开幕的全球消费电子展（CES）上，英特尔CEO科再奇（Brian Krzanich）发表了主题演讲，宣布英特尔在智能可穿戴设备领域的系列新产品计划，其中包括专为可穿戴设备设计的新平台Edison。

　　Edison是基于去年9月发布的Quark芯片技术的新计算平台，仅有一张普通的SD卡大小。这个平台是基于22纳米技术，内置WiFi与蓝牙连接功能，并拥有灵活可拓展I/O功能，支持Linux和开源软件，适用于超小型和低功耗的广泛物联网设备、智能消费产品以及可穿戴设备。

　　

　　为了展示Edison的技术适用场景，科再奇现场演示了数款基于Edison平台的智能设备，其中包括智能耳机、智能耳塞、智能水杯、无线充电碗、智能婴儿监控衣以及智能3D打印等。这些设备是基于英特尔的参考设计所打造，具体相关产品还要由合作伙伴开发制造。

　　飞思卡尔高灵活性开源可穿戴参考平台WaRP

　　作为ARM架构的穿戴式系统平台代表，飞思卡尔与 Kynetics、RevolutionRobotics、Circuitco等超过十五家厂商，在今年的CES上共同推出了开源、可扩展的参考平台—— WaRP（Wearable Reference Platform）。源于这个平台拥有多款型号或产品类别，其高度灵活的系统级设计套件，支持嵌入式无线充电，将处理器和传感器整合到混合架构中，使其拥有可扩展性和灵活性的特点。

　　WaRP的混合架构包含一个主板和一个示例子卡，主板上采用i.MX6SoloLiteARMCortex-A9处理器作为平台内核，示例子卡上的备用微处理器KinetisKL16MCU用作传感器集线器（SensorHub），还能够针对不同的使用模式添加更多子卡，还搭载了一个无线充电MCU。

 

　　传感器技术是可穿戴设备的重要组成部分，WaRP包含飞思卡尔XtrinsicNMA9553计步器和FXOS8700电子罗盘，该平台可以运行 Android4.3操作系统。混合架构使得处理器间能够相互通信，支持图形显示，在深度睡眠模式下，KinetisKL16仍然能够收集传感器的数据，这可以降低整体平台的功耗，延长待机时间。

　　目前WaRP可支持的应用包含运动追踪、智能手表、心电图（ECG）监控、智能眼镜、扩增实境头戴式显示器、穿戴式医疗产品等。飞思卡尔微控制器事业部业务发展经历SujataNeidig认为，拥有开源特性的WaRP平台能够降低穿戴式装置开发门槛，加快产品的上市时间。Neidig指出，除提供如微处理器（MPU）、微控制器（MCU）、微机电系统（MEMS）传感器等关键元件给开发厂商之外，WaRP加速了整体穿戴式市场发展，降低开发门槛，让众多中、小型新创公司顺利进行穿戴式装置的开发工作。

　　由于WaRP诉求的是开放平台，为了符合其开源特性，目前该装置支持的是Android、Linux等开放式的操作系统；而AndroidWear目前仍属于封闭式的生态环境，无论是软件开发套件（SDK）、应用程序尚未全面开放授权，仅锁定智能手表应用，因此WaRP目前无法支持，不过一旦 AndroidWear完全开源，WaRP必会将其纳入其支持的系统。

　　据了解，WaRP平台的最终版本正在紧锣密鼓的调整中，预计今年7月开始接受预购，8月初正式出货，售价149美元（约合人民币902元）。

　　德州仪器Meta Watch可穿戴蓝牙智能手表开发平台

　　Texas Instruments Meta Watch™ Bluetooth®可穿戴手表开发系统具有数字或模拟和数字显示屏，能够快速开发“连接手表”应用。 TI Meta Watch具有数字或模拟和数字显示屏，可使开发人员快速而轻松地将设备和应用程序接口扩展到手腕上。 Meta Watch平台采用嵌入式蓝牙技术，可连接到智能手机、平板电脑和其他电子设备。

　　　　

框图

　　特点

　　带两个16x80白色OLED显示屏的模拟/数字（MSP-WDS430BT1000AD）

　　带96x96反射/始终开启显示技术的数字（MSP-WDS430BT2000D）

　　蓝牙无线技术

　　3 ATM防水

　　加速计

　　环境光传感器

　　充电电池

　　不锈钢外壳和皮表带

　　优点

　　能够快速开发“连接手表”应用

　　可连接到智能手机、平板电脑和其他电子设备

　　方便显示来自移动应用或互联网服务的信息

　　Meta Watch SDK/API使手表能够方便显示来自移动应用或互联网服务的信息。 TI Meta Watch 可穿戴手表开发系统包括一个3 ATM防水不锈钢外壳、皮表带、矿物玻璃水晶、振动电机，三轴加速计和环境光传感器。 Meta Watch平台优化用于低功率运行，是基于TI MSP430™超低功耗微控制器和CC2560蓝牙主机控制器接口解决方案。

　　CSR 1012 是专为可穿戴技术市场开发的平台

　　CSR公司日前宣布推出一款全新的Bluetooth® Smart平台，以满足开发人员进行低功耗可穿戴配件的开发需求。作为卓越的CSR µEnergy系列产品之一，CSR1012™采用的更小型封装使其成为可穿戴设备的完美选择，例如可穿戴手表及运动监测器等。

　　尽管全新平台采用适于可穿戴设备的小型封装，但仍然严格使用标准的PCB技术，从而使开发人员能够以低成本的方式更加快速地将更多产品推向市场。这也是首个无需外装调节器即可与锂离子电池实现直接连接的解决方案，从而保障更长的电池使用寿命，这一点对于可穿戴配件产品至关重要。

　　该解决方案不仅适用于可穿戴技术，还可用于其他的小型‘手机应用配件’及HID配件，例如智能手机或平板手写笔、小型广告信号灯等。

　　适用于大批量生产

　　CSR1012采用点距为0.4mm的QFN封装，是大批量生产及紧凑型设计的完美解决方案，可在大批量生产过程中轻松操作。该装置下方的空间使I/O能够使用标准钻孔式导通孔进行布线，加上其4x4的封装面积，使开发人员能够获得一个极小的PCB，从而开发出吸引消费者的紧凑型可穿戴设备。CSR1012现已批量上市。

　　提供参考设计加快上市速度

　　为了加快产品上市速度，CSR还为开发人员提供CSR1012参考设计解决方案及完整的生产制造信息。用户可通过CSR客户支持页面下载所需资料。

　　兼容CSR µEnergy系列产品，可轻松实现过渡

　　CSR1012基于CSR µEnergy芯片且可与CSR现有软件实现完全兼容，从而允许使用CSR1010及CSR1011解决方案的开发人员轻松地改用CSR1012开发可穿戴配件。

　　

　　高效能及最佳电池寿命

　　CSR1012旨在为可穿戴配件提供最长可能的电池寿命。它是首个无需外装调节器即可与锂离子电池实现直接连接的解决方案，不仅节约了成本及PCB面积，更关键的是节约了外装调节器中宝贵的静态泄漏电流。由于外接开关的静态泄露电流为10到15µA，线性开关为1到2µA，对于那些仅能在纳安到低微安量程范围内运行的设备，其电池寿命将极大地缩短。CSR1012平台通过使用运行电压在1.8V到4.3V的片上开关电源，使设备能够直接从压缩锂聚合物电池中直接获取电源。

　　联发科发布可穿戴开发平台LinkIt

　　联发科在今年的台北电脑展（Computex 2014）发布了其可穿戴产品开发平台LinkIt。这一平台为可穿戴开发者提供了完整的参考设计。

　　今年4月份，联发科对外展示了其首款可穿戴芯片Aster，该芯片5×5毫米大小，集成微处理器、蓝牙等功能芯片。

　　该LinkIt平台，以Aster芯片为核心，提供完整的可穿戴产品参考设计。这一平台不仅包含计算、通信联网功能的硬件参考设计，同时还包含一个轻量级的可穿戴操作系统，以及各类网络服务的接口。采用LinkIt开发平台的产品，在联网协作时，对iOS和安卓设备都兼容。

　　这一参考设计将简化产品开发流程，让可穿戴的开发者更加专注产品的外观、创新功能和相关服务。

 

　　谈及开发平台战略，联发科表示这于其在手机市场的实践一脉相承。联发科新事业发展部总经理徐劲全表示：“此前在手机市场，联发科的交钥匙解决方案非常成功。但进入到可穿戴市场，每天都有新的设备出现，没法提供像手机市场那样全面的交钥匙方案。于是，像LinkIt这样的整合核心功能的参考设计出现。”

　　此外，联发科还将推出其开发者社区Mediateck Labs，今日发布的LinkIt平台也将是这一开发社区的一部分。这一社区将于今年三季度开放。

　　圈地可穿戴 君正可穿戴开发平台牛顿（Newton）积极配合AndroidWear

　　自2013年下半年开始，北京君正的CPU方案获得多家国内智能手表厂商的青睐，目前该公司正积极与原始设计制造商（ODM）合作，紧密配合 AndroidWear操作系统的发展，推出可穿戴式和物联网设备的整体解决方案——Newton平台，期望进一步扩展至海外市场。

　　 Newton平台采用了北京君正JZ4775CPU，其XBurst核心可兼容MIPS架构，集成了CPU、Flash、LPDDR、WIFI、 Bluetooth、FM、NFC、PMU、9轴MEMS传感器、压力传感器、温湿度传感器、心电传感器等在不到SD大小尺寸的电路板上。从几十兆到 1GHz的超强计算能力，超低功耗，超小尺寸，灵活的扩展I/O接口，并具备联网功能，Newton平台在软件上支持Linux、Android以及最新的AndroidWear。

　　Newton主打超低功耗、超高性能，其尺寸仅为38x22x3mm，待机功耗<4mW，最低执行功耗仅为80mW，最高平均运行功耗<260mW，使设备的续航时间达30小时以上。目前已知的果壳GeakWatch、智器ZWatch、土曼手表和Tick手表等都是采用北京君正的CPU来设计的。