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2022-04-11 15:31:04
恩智浦i.MX RT MCU技術賦能智能手表未來
2022-04-11 15:31:04 來源: 電子創新網
作者：Eduardo Montanez
隨著處理器性能增強，電池續航時間延長，互聯愈發普遍，傳感、監控和跟蹤更智能以及更友好的用戶界面等方面技術的快速進步，可穿戴設備得到了大力發展，同時產品尺寸更小、成本更低。
智能手表設計的演變
智能手表已成為我們智能、互聯和運動的生活方式中不可或缺的可穿戴設備。幾十年前，隨著《至尊神探》（Dick Tracy）中的雙向腕式收音機/電視機、《杰森一家》（The Jetsons）中的笨重視頻腕表以及《星際迷航》（Star Trek）電影中首次亮相的“腕式通訊器”等科幻小玩意的出現，智能手表的概念應運而生。帶LED屏幕的數字手表是智能手表的前身，它于20世紀70年代初上市，而第一批具有處理和通訊功能的真正智能手表則出現在20世紀90年代末。
進入21世紀后，智能手表繼續發展，與腕式健身追蹤器展開競爭。如今的智能手表成為了功能豐富、無線連接的“腕式計算機”，可提供健身追蹤器的生物識別健康監測功能，以及觸摸屏和語音控制、圖形、多媒體和移動電話功能——手腕上的智能手機集各種功能于一身。
熱門趨勢：功能豐富的智能手表，打造注重健康的生活方式
消費者對功能豐富的智能手表的需求日益增長，尤其是精通科技的千禧一代城市人口，市場應運增長。智能手表也在吸引包括老年人在內的新用戶，因為可穿戴設備制造商增加了健康監測功能，能使用戶實時跟蹤自己的健康狀況和生物識別數據。
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如今的智能手表甚至比幾年前功能更強大。智能手表通常借助連接藍牙的智能手機或直接通過Wi-Fi、4G-LTE或5G與云和流媒體服務通信。近年來，電池續航時間有所提升，一些型號的智能手表電池續航時間從幾天延長到幾周。有機發光二極管（OLED）和有源矩陣有機發光二極管（AMOLED）顯示屏以及帶有動畫、語音控制和音頻播放的生動圖形用戶界面打造了更直觀的用戶體驗。如今的智能手表還具有更強大的內置信息安全功能，可保護個人和商業數據。
智能手表的生物識別傳感功能已經變得更加成熟，超越了基本的健康/活動追蹤器的功能，支持一系列健康監測功能，包括SOS緊急服務、安全區警報、接觸者追蹤以及生命體征監測和報告。一些智能手表還提供“設備即服務”功能，包括個人健康狀況監測（即睡眠模式、心率監測、跌倒檢測和血氧水平），兒童、老年人和寵物的位置監測，以及面向心臟護理、糖尿病管理和物理治療的遠程醫療保健等。
低功耗是你的超能力。可穿戴設備單次充電可使用數周。了解適合電池供電產品的i.MX RT MCU如何賦能智能可穿戴產品。
許多功能齊全的智能手表設計配備了運動模式，配備虛擬教練、音樂存儲播放、語音通話、本地語音控制和語音云助手，如Amazon Alexa和Google Assistant。例如，Amazfit GT3 手表的高級功能包括長達21天的電池續航時間、超高清AMOLED顯示屏、24小時健康管理、150多種運動模式以及用于語音控制的Amazon Alexa等。另一個出色的產品是Garmin Venu 2 Plus，這是一款健身智能手表，專為積極運動的生活方式而打造，支持語音通話、動畫手表鍛煉、睡眠評分和常規健康監測。可穿戴設備也在不斷發展，不僅限于腕式，還包括眼鏡式，如具有照片捕捉、視頻錄制和音頻播放功能、外形時尚的雷朋Stories智能眼鏡。
使用恩智浦i.MX RT MCU系列設計續航時間長的安全智能手表
與領先的平臺提供商合作，以在激烈的智能手表市場贏得競爭優勢。使用經過市場驗證的處理平臺，您可以專注于自己最擅長的事情：設計與眾不同的創新智能手表產品。恩智浦作為您的可穿戴設備技術合作伙伴，可提供廣泛的低功耗微控制器（MCU）產品組合、先進的語音軟件、強大的安全技術和全面的開發生態體系。
成功的智能手表設計始于優化的片上系統（SoC）平臺。恩智浦的i.MX RT500和i.MX RT600系列安全跨界MCU提供低功耗處理和高性能功能的理想平衡，以及豐富的集成和高級安全性。i.MX RT500/600 MCU將Arm?Cortex?-M33內核的實時功能與高性能DSP內核相結合，有助于釋放智能互聯可穿戴應用的潛力。
采用恩智浦的低功耗技術延長電池續航
i.MX RT 500/600 MCU提供高性能和高能效的最佳平衡。MCU可以運行頻率高達300 MHz的Arm?Cortex?-M33內核、集成的Cadence?Tensilica?Fusion F1或HiFi 4 DSP內核、PowerQuad數學引擎、2D圖形處理GPU和大量片上外設接口來同時運行多個任務。采用這種巧妙的多任務處理方法，可穿戴設備設計能夠使用適當的任務處理工具或界面。
查看i.MX RT500跨界MCU，了解更多詳細信息
MCU為節能異構計算提供多種電源模式。例如，Cortex-M33處理器可以在DSP工作時保持睡眠模式。i.MX RT MCU電源架構支持動態電壓和頻率調節（DVFS）和多個時鐘分頻器，可輕松調節處理內核。內核速度可根據需要調節，可穿戴設計能使用內置低功耗時鐘源，而不是更高功率的外部源。這些創新低功耗MCU可將智能手表的電池續航延長至三周。
為您的智能手表設計添加語音功能，實現語音控制操作
恩智浦的i.MX RT MCU集成了TenSilicon Fusion 1或HiFi 4 DSP，可提供高性能音頻DSP功能，支持智能手表實現語音助手和語音呼叫功能。我們的語音智能技術（VIT）是一個免費的綜合語音控制軟件包，可作為MCUXpresso SDK中的現成庫。VIT使用恩智浦的在線模型創建工具啟用客戶定義的喚醒詞和語音命令。除了VIT，恩智浦還可提供高級語音支持和語音處理技術，包括：
VoiceSeeker——用于語音控制的高級音頻前端信號處理，包括波束成形、高級降噪和回聲消除
VoiceSpot——低功耗喚醒單詞引擎，以可靠的方式觸發語音
Conversa——多麥克風雙向傳輸語音通話套件
為您的智能手表設計生動的圖形和靈活的顯示界面
i.MX RT500 MCU集成2D GPU以呈現生動的圖形，實現現代化的人機交互界面設計，適用于低功耗應用。恩智浦全面的軟件生態體系包括一系列來自合作伙伴的第三方解決方案，進一步簡化了圖形開發。
Zepp OS UI搭載AMETEK Crank軟件，在Amazfit GT3智能手表等小巧設備中打造了類似智能手機的驚艷體驗。Zepp OS基于FreeRTOS的開源代碼，是目前市場上最輕的智能手表操作系統之一，搭載i.MX RT500等系列低功耗、高性能MCU，可使智能手表單次充電后運行三周。
AMETEK Crank Storyboard GUI框架可在恩智浦的MCUXpresso IDE工具包中直接獲取，極大地簡化了評估恩智浦MCU和創建豐富嵌入式GUI的流程。
24小時健康安全管理
如今，始終聯網的智能手表持續監測健康生物識別數據，如日常活動及心率變化。睡眠監測也已成為許多智能手表設計的熱門用例。為了在沒有CPU干預的情況下輕松收集生物識別數據，i.MX RT MCU配備了低功耗DMA引擎和一系列低功耗傳感器接口，如I2C和I3C總線。
如今的智能手表能夠與遠程醫療保健服務商分享生物識別數據，進行監測和診斷。因此，必須保證無線連接的安全性和私密性，以保護用戶數據。確保智能手表設計的安全性需要強大且易于實施的安全框架，且框架必須基于強大的隔離和成熟的硬件安全技術。為了輔助智能手表和其他可穿戴設備抵御入侵，恩智浦i.MX RT MCU提供先進的內置安全功能，包括安全啟動、唯一密鑰存儲以及對稱和加密算法的硬件加速。
與恩智浦合作，推動下一代智能手表的發展
隨著智能手表新用例的興起，恩智浦在跨界MCU、無線連接、傳感器接口、語音軟件和安全技術方面的進步將繼續滿足可穿戴設備設計日新月異的需求。恩智浦全面的軟件解決方案和第三方生態體系幫助開發人員優化其智能手表設計，在微型外形下降低成本和復雜性，并加快上市的時間。如需了解恩智浦的智能手表和其他可穿戴設備的解決方案，請訪問www.nxp.com/wearables或下載我們的手冊。
作者：Eduardo Montanez
恩智浦半導體邊緣處理事業部可穿戴設備和個人設備市場總監
Eduardo Monta?ez獲得了得克薩斯大學奧斯汀分校電氣工程理學學士學位，主修計算機工程和集成電子技術。Eduardo擁有20多年的半導體行業工作經驗，專注于物聯網邊緣處理器方面，擔任過多個職位，涉及系統與架構、業務開發和市場營銷等領域。目前，Eduardo負責恩智浦的全球市場戰略和市場增長，為客戶開發跟蹤器、智能手表、耳機/耳機、電子閱讀器、AR/VR產品以及其他可穿戴設備。
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