近年來(lái)，我們接觸到的各種智能設(shè)備越來(lái)越便攜化。其中最為流行的就是身披時(shí)尚智能光環(huán)的智能手環(huán)。其實(shí)這些智能設(shè)備并沒(méi)有想象中的“高大上”，拋開(kāi)外形、大同小異的APP，在核心硬件原理上，它們非常相似。一個(gè)公式就能基本囊括，微控制器或者M(jìn)CU+低功耗藍(lán)牙通信方案+慣性傳感器+電源方案。基本原理很簡(jiǎn)單，一個(gè)MCU或者處理器(內(nèi)置或者另外配合小容量RAM，ROM)控制藍(lán)牙、傳感器、LED和振動(dòng)器。紐扣電池或鋰電池提供電源。本文中給大家介紹幾款主流的智能手環(huán)內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)。
這里第一款亮相的就是小米手環(huán)。其采取的分體式設(shè)計(jì)，腕帶與主體可以分離。主體內(nèi)部構(gòu)造也很簡(jiǎn)單，前后兩片式外殼，中間嵌入電池、主板與振動(dòng)器，充電觸點(diǎn)設(shè)計(jì)在外殼上。電路板、主要IC、Dialog DA14580 藍(lán)牙片上系統(tǒng)，內(nèi)置一個(gè)32-bit ARM Cortex M0內(nèi)核，擁有一個(gè)功率管理模塊；ADI ADXL362 3軸數(shù)字輸出MEMS加速度計(jì)，TI TPS62736 降壓轉(zhuǎn)換器。
小米手環(huán)內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)
我們下面要說(shuō)的第二款手環(huán)是Fitbit Flex的智能手環(huán)，在拆解中它的整體結(jié)構(gòu)分為腕帶及電路主體。主體部分外殼焊接非常緊密，使用到大量的膠水，充電觸點(diǎn)和藍(lán)牙天線設(shè)計(jì)在了塑料外殼上。殼內(nèi)的硬件是振動(dòng)器、電路板和可充電鋰電池。主板上還貼了一塊NFC，不過(guò)由于手環(huán)并沒(méi)有NFC相關(guān)的功能，因此并不了解這塊NFC線圈的實(shí)際作用。主板上主要IC是意法半導(dǎo)體STM32L 32位微處理器，意法半導(dǎo)體LIS3DH 三軸加速度傳感器，Nordic NRF8001 藍(lán)牙4.0芯片以及一枚TI BQ24050的鋰電池充電芯片。
Fitbit Flex
第三款智能手環(huán)我們拆解的是UP手環(huán)。由于兩代UP都是典型的一體化設(shè)計(jì)，代表了比較高的工藝水準(zhǔn)。電路板采用的柔性板，所有的電子器件全部貼裝于軟板之上，電池密封在一個(gè)金屬小盒子里，外面是一圈柔軟的TPU橡膠，既能保證手環(huán)的柔韌性，也防止電池受到擠壓損傷，而且主板上的IC使用了高強(qiáng)度的點(diǎn)膠，且覆蓋面積大，進(jìn)一步確保了主板的穩(wěn)定性。主要使用的IC有TI MSP430F5528的微控制器，Nordic nRF8001 藍(lán)牙芯片，Bosch BMA222EF三軸加速度傳感器。
UP手環(huán)
第四款外表小巧的Misfit Shine智能手環(huán)，也是采取的主體和腕帶分離的設(shè)計(jì)形式。兩片式金屬外殼，內(nèi)置紐扣電池和一塊電路板。拆解下來(lái)，這只手環(huán)的亮點(diǎn)在于其核心電路之外的工業(yè)設(shè)計(jì)，小巧的金屬外殼、12顆LED燈可以簡(jiǎn)潔的顯示時(shí)間，整個(gè)主體上貼有磁鐵和夾扣相吸實(shí)現(xiàn)多樣化的佩戴模式。Misfit Shine圓形黑色主板，周邊是12顆LED。通過(guò)主板標(biāo)注，它的解決方案也是MCU+藍(lán)牙以及一枚加速度傳感器。型號(hào)分別是Silicon Labs EFM32，32位ARM內(nèi)核MCU，TI CC2541 藍(lán)牙4.0芯片，內(nèi)置128KB ROM 以及8KB RAM。
Misfit Shine智能手環(huán)
要介紹的最后一款是Bong一代智能手環(huán)，拆解后它的整體結(jié)構(gòu)包括腕帶+鋁合金裝飾外殼+芯片塑料外殼+殼內(nèi)的主板+電池+振動(dòng)器這幾個(gè)組成部分，其采取的也是一體化設(shè)計(jì)。在電路板上，Nordic nRF51822 的藍(lán)牙SoC，意法半導(dǎo)體LIS3DH 加速度傳感器，這顆傳感器出現(xiàn)的頻率很高。Liner LTC4065充電芯片和TI LM3673 降壓轉(zhuǎn)換器，強(qiáng)化電源。
Bong一代智能手環(huán)
本文中列舉出的是較為受歡迎或者主流的智能手環(huán)，其實(shí)還有很多我們沒(méi)有介紹的，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)固定簡(jiǎn)單所以開(kāi)發(fā)智能手環(huán)的門檻并不高，因此粗制濫造的產(chǎn)品也比比可見(jiàn)。目前智能手環(huán)技術(shù)進(jìn)入成熟還有很大的距離，工業(yè)設(shè)計(jì)、傳感器、顯示、功耗和交互這五大方面都需要提升。我們認(rèn)為作為下一代的便攜電子，體驗(yàn)應(yīng)該是傻瓜式的，工業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)該是時(shí)尚、無(wú)感佩戴式的，才能夠真正收集到有效數(shù)據(jù)并且管理提供增值服務(wù)。
