如何设计可穿戴产品-可穿戴产品设计的几大要素分析.doc
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1、如何设计可穿戴产品?可穿戴产品设计的几大要素分析在当今群雄逐鹿、竞争激烈的可穿戴市场中,获得成功的关键在于差异化的产品特性和服务。制造商和服务提供商竞相争夺同样的可穿戴“市场大饼”。成功设计可穿戴式产品是一项复杂的工程。成功的产品需要成本、性能、功能、电池使用寿命的完美组合,必须具备引人注目的外观、感受和表现以吸引消费者。我们需要通过关注最终用户体验和探索使用情形,以便在可穿戴产品中集成各种不同元素并完成复杂的权衡。典型的嵌入式系统通常开始于功能和能力定义,它们可说是项目的首要驱动关键。同样,成功的可穿戴产品设计需求要关注于“用户体验”。这些需求包括可穿戴产品的外观、感觉和与最终用户的交互,以
2、及它所引起的印象、感受和情绪。当今有许多能够监测健康和生物特征、跟踪运动距离、记录移动路线、估计能量消耗、以及来电和邮件通知的可穿戴产品,同时可以无缝的和我们的智能电话进行整合和通信。这些可穿戴产品设计非常专注用户体验;它们时尚、特性丰富、易用、价格适中、并且可连接到物联网(IoT)。可穿戴市场能够分成三种产品类别,每一类别需要的设计权衡,如图1所示:活动追踪器:这些相对简单的产品往往不包括LCD显示屏。如此简单的好处之一是这些产品是经济的、易用、并且往往有最长的电池使用寿命。带有小型或中型显示器的健身带和“超级手表”:这些可穿戴产品可能包括多种生物和环境传感器,并且在特性/功能、电池使用寿命
3、和成本之间选择最佳平衡点。智能手表:这些手表大小的复杂设计占据高端市场,并且通常运行在操作系统(例如Android Wear)之上。智能手表提供特性丰富的用户体验,但是更多功能和处理能力消耗更多的电池电量,通常每天都需要进行充电。图1:每种类型的可穿戴产品都需要特有的设计权衡可穿戴产品中的一个关键器件选择是微控制器(MCU)。选择具有出色低功耗操作的MCU是大多数可穿戴应用的关键所在。当今的32位架构中,ARM Cortex-M系列已成为领先的低功耗处理平台。Cortex-M0+是2级流水线架构,在一些性能效率和低活动模式电流消耗之间进行了最佳权衡。Cortex-M3和M4处理器提供了3级流水
4、线,具有良好的功耗和性能平衡。M4处理器的单精度浮点单元和DSP扩展能够为软件算法大大缩短了执行时间和能量消耗,例如常用于从噪声传感器数据中提取信息的Kalman滤波算法。智能手表需要更先进的处理器(例如Cortex-M7)和专有内核,要为更高处理能力和高带宽内存接口的一些功效进行权衡。表1总结了主要可穿戴产品类型所需的关键处理能力和特性需求。表1:ARM Cortex-M系列满足各类可穿戴产品需求选择合适的电池技术也是重要的设计考虑。一次性电池具有不需要任何专门充电电路的优势;它们也有更好的能量密度并提供更多的能量容量。不足之处是它们使得机械设计变得更复杂并且限制了整体产品的易用性。可充电电
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