可穿戴产品平台简化了物联网设备的原型设计

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从历史上看,可穿戴设计很难进行原型设计。核心问题是规模问题。大多数现成的开发板和系统都是针对尺寸和重量并不重要的台式环境而设计的。

较大的电路板尺寸使制造商可以使用相对简单的PCB生产线轻松提供低成本的开发支持。相对大量的电路板空间也支持传统的插头连接器以进行扩展。这些插头连接器上的大引脚尺寸和间距使得易于使用一次性面包板和极低成本的原型制作服务作为自定义I / O扩展。

虽然可以使用可以执行可穿戴设备功能的面向台式开发系统来构建功能强大的系统,但是对于试用用户和早期采用者可以使用的系统的需求而言却失败了,就好像它是真正的产品一样。当涉及到可用性和其他重要的剧院内测试和实验时,不舒服和沉重的健身可穿戴设备将无法实现。我们需要的是一个平台,它提供了传统开发板的大多数(如果不是全部)灵活性,但其形状因素对于可穿戴设备设计是有意义的。

MikroElektronika的 Hexiwear 等平台提供了一种在真实的用户环境中构建应用程序并对其进行测试的方法。Hexiwear平台的核心是以开放式开发环境支持的可穿戴形式提供集成的MCU和外围设备解决方案。更重要的是,它采用紧凑型六边形模块的外形封装,可轻松连接到腕带,用作支持物联网的智能手表。或者,它可以安装在吊坠环中,用作胸针或整合到衣物中。

外形尺寸也适用于更广泛的智能家居环境,可以将其作为可拆卸元件部署在壁挂式模块或更大的机械系统中。以Hexiwear为基础的智能家居项目包括智能浴室秤,可将测量的重量传输至用户的智能手机,门铃能够远程向房主报告活动并向访客显示自定义信息,以及智能冰箱磁铁能够在Hexiwear的展示中向用户报告内部温度。

Hexiwear平台基于Kinetis K64F MCU,采用ARM®Cortex®-M4内核,运行频率高达120 MHz,支持多种外设,包括ADC,DAC,定时器和串行接口(图1)。

可穿戴设备

可穿戴设备包括蓝牙低功耗(BLE)SoC和8个针对健康和其他典型物联网应用而优化的传感器,例如六轴加速度计和磁力计,三轴陀螺仪,压力传感器,温度和湿度传感器以及光学心脏速率传感器。它还包括一个1.1英寸的OLED彩色显示屏。

大多数板载外设使用I 2 C总线进行通信。可以通过MikroBus扩展,安排为两个平行的八位头连接器。这允许连接MikroElektronika的Click板以及自定义扩展模块和其他供应商的模块。MikroBus连接器引脚间距设计为与标准100密耳间距面包板兼容,可在自定义I / O模块上轻松进行初始原型设计。

MikroBus可以访问多个串行I / O总线,并提供模拟,PWM和中断引脚。除I 2 C外,还可通过SPI和UART接口进行连接。已经可用的Click模块包括GPS接收器,RFID阅读器,GSM收发器,甚至是基于线圈天线的闪电传感器。

Hexiwear上的运动传感器系列使平台能够进入可穿戴设备和家庭之外的应用。加速度计,陀螺仪,磁力计和压力传感器的组合使得可以创建具有十个自由度的惯性测量单元,用于无GPS的航空导航。一位用户已应用此功能为航拍无人机和四轴飞行器创建机载飞行监控系统。Hexiwear小巧轻便,无人驾驶。该应用程序通过提供有关无人机位置和航向的准确反馈,支持在能见度较差的情况下飞行。当与传感器融合技术一起使用时,不同的运动传感器有助于补偿其他运动传感器。压力传感器有助于改善高度的准确报告。

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