據(jù)研究機構(gòu)IDC公布的報告顯示，2016年第一季度中智能手環(huán)占據(jù)了一半的可穿戴設(shè)備的市場份額；2016年第二季度的可穿戴設(shè)備報告中，IDC已經(jīng)將手環(huán)的數(shù)據(jù)剔除出局，并預(yù)計到了2020年智能手環(huán)在可穿戴設(shè)備中的市場份額將下降至28.5%。
可見，智能手環(huán)的市場銷量在下滑，不得不面對的是，智能手環(huán)功能單一，很容易被其他電子產(chǎn)品所替代，雖然不少品牌從外觀上下工夫，使智能手環(huán)往時尚方面靠攏，但收效甚微，對于消費者來說吸引力有限。正是有著這樣的發(fā)展瓶頸，智能手環(huán)才應(yīng)該尋求出路。
智能手環(huán)市場發(fā)展遭遇瓶頸，或許以下幾種解決方案對智能手環(huán)尋找突破口和轉(zhuǎn)型升級有所啟示。
目前，從智能手表到運動手環(huán)，這些可穿戴應(yīng)用都可以通過藍牙無線技術(shù)將采集到的活動數(shù)據(jù)，發(fā)送到智能手機或平板電腦上，透過云端的數(shù)據(jù)分析，向用戶反饋各類健康活動資訊。
一、基于ST BlueNRG-1的運動手環(huán)方案
BlueNRG-1基于Cortex M0的超低功耗藍牙網(wǎng)絡(luò)處理器，是上一代BLUENRG-MS進一步整合。BlueNRG-1是一個功耗極低的BLE單模網(wǎng)絡(luò)處理器，符合藍牙規(guī)范4.2，在安全性方面有了很大的提升。
BlueNRG-1在極低功率的休眠模式以及操作模式之間極短的轉(zhuǎn)換時間實現(xiàn)了極低的平均電流消耗，從而延長電池壽命。BlueNRG-1較大的發(fā)射功率，使得信號傳播距離加大，同時在多個信號源的環(huán)境下，更容易搜尋到目標信號。
BlueNRG-1工作溫度范圍是-40℃至105℃，極大地提升了芯片的耐高溫性能。一般的消費品芯片，工作范圍是-40℃至85℃。ST依托自有的晶源工廠，同時推出了車規(guī)級BLE BlueNRG-1。
【方案框圖】
【系統(tǒng)功能】
?。?）BlueNRG-1： 藍牙低功耗資料無線傳輸，把讀到sensor的數(shù)據(jù)傳輸接收端進行數(shù)據(jù)處理。
?。?）計步器：LSM6DS3內(nèi)部集成有硬件計步功能，很容易進行計步算法。
?。?）檢測相對海拔高度：經(jīng)過檢測LPS25HB的大氣壓值變化，可以比較容易檢測出相對的海拔高度。
【方案特性】
1. 工作電壓：1.7V-3.6V。
2. 16MHz或32MHz晶振。
3. 工作溫度：-40℃至105℃。
4. 32MHz的M0內(nèi)核。
5. 24K內(nèi)存RAM。
6. 160kB flash。
7. 豐富的SPI，I2C，UART界面。
8. 15個GPIOs口。
9. 10bit ADC。
10. 低功耗：RX 7.3 mA， TX 8.2mA@0 dB，睡眠1uA
11. 發(fā)射功率：+8 dB m
12. 接收靈敏度：-88dB
13. 封裝：WLCSP34（2.71x2.58），QFN32（5x5mm）。
二、基于Ambiq Apollo-512低功耗MCU的智慧手環(huán)解決方案
看護型心率手環(huán)Apollo-512 + 8002 + MCUBE 3630 + BLE Nordic51822。
Apollo MCU建基于具備精密浮點單元（FPU）的32位ARM Cortex-M4，在真實世界應(yīng)用中，其功耗比其它MCU競爭產(chǎn)品降低五至十倍，這樣驚人的功耗改善意味著可大大延長電池供電時間、能選擇使用更小巧或更少量的電池，并/或有能力增添先前不可能實現(xiàn)的新特性；而這些優(yōu)勢對于穿戴式電子產(chǎn)品和其它電池供電應(yīng)用是至關(guān)重要的。
Ambiq使用專利亞閾值功率優(yōu)優(yōu)化技術(shù)（Subthreshold Power Optimized Technology， SPOT）平臺來實現(xiàn)上述的驚人功耗改善，Apollo MCU還有另一項獨特之處，就是能同時最佳化工作和睡眠模式功率，在執(zhí)行閃存中的指令時，其功耗低至行業(yè)領(lǐng)先的34μA/MH，并且具有低至140nA的 睡眠模式電流。
【方案框圖】
【系統(tǒng)功能】
a. MCU： ARM Cortex M4F
b. 24H 心律參測
c. 計步， 睡眠， 卡路里參測
【方案特性】
a. 采用Ambiq 超低功耗MCU
b. 原相8002 心律參測
c. 醫(yī)院看護的好幫手
三、基于Toshiba TZ1021+ AMS AS7000 的智慧健康手環(huán)方案
現(xiàn)今健康照護及老人化人口日益趨增， 穿戴式健康偵測需求倍增，以便能隨時偵測老人，幼童或任何有需求的人的心跳變化，可做實時變化追蹤。
【方案框圖】
【系統(tǒng)功能】
使用AMS AS7000心跳傳感器作為偵測前端， 透過LED發(fā)射穿透皮膚后折射回來的電流經(jīng)過放大， TZ1021精準的ADC轉(zhuǎn)換及算法后將心跳信息藉由BLE傳輸?shù)绞謾CApp
【方案特性】
東芝TZ1000系列應(yīng)用處理器整合了Bluetooth? Low Energy（LE）、低功率無線通信標準、傳感器、處理器和閃存。
這些功能緊密地整合在單一封裝芯片、從而縮小了安裝面積、非常適用于小型可穿戴設(shè)備。該應(yīng)用處理器對傳感器所取得的數(shù)據(jù)進行分析處理、并且功率消耗非常低、所以適用于需電池長時間運行的可穿戴設(shè)備。
TZ1021產(chǎn)品整合了高分辨率ADC，可以將來自外部傳感器的仿真信號（比如：脈沖波和心電圖）轉(zhuǎn)換成數(shù)字數(shù)據(jù)并將其傳輸至內(nèi)部處理器。
TZ1021具有DSP的高性能ARM?Cortex?-M4F和浮點運算處理單元結(jié)合多個傳感器（內(nèi)部和外部傳感器）的數(shù)據(jù)，從而提高了準確性。
AS7000具有目前最小的傳感器尺寸，加上低噪度的光學前端設(shè)計及其特殊的算法，可以提供高精度的光學心律量測結(jié)果。
四、基于Toshiba TZ1041 的智慧健康手環(huán)
本方案是一款集心電、血壓、脈搏于一體的智能健康腕帶，在血壓測量方面，采用的是非充氣式血壓監(jiān)測技術(shù)，使用了大數(shù)據(jù)動態(tài)血壓算法。在心率測量方面，支持動態(tài)測量，準確性高，處行業(yè)領(lǐng)先地位，采用光電容積技術(shù)，可以連續(xù)采集心電、血壓、脈搏，使得數(shù)據(jù)更加準確。除此之外還有計步、卡路里、睡眠監(jiān) 測、震動提醒等功能。采用藍牙4.0和手機連接，支持android/ios系統(tǒng)。
【方案框圖】
【系統(tǒng)功能】
1.心電圖：通過高精度的模擬前端采集心電信號。
2.血壓：拋棄傳統(tǒng)測量方式，采用了大數(shù)據(jù)動態(tài)血壓算法。
3.脈搏：通過PPG測量脈搏。
4.計步：精確的計算步數(shù)，了解運動情況。
5.睡眠：監(jiān)測睡眠情況，提供科學的建議。
6.卡路里：計算運動所消耗的卡路里。
7.震動提醒：通過馬達進行震動提醒。
【方案特性】
高度集成性：TZ1041處理器集成了低功耗藍牙無線通信模塊（BLE）、傳感器、存儲器以及ARM Cortex-M4F 48MHz處理器于一個封裝內(nèi)?？纱┐髟O(shè)備所必需的功能也集成于單一的封裝中，這也在促成小型系統(tǒng)的設(shè)計的同時提高了自主設(shè)計的自由度。
超低功耗：TZ1041應(yīng)用處理器系列為了最大限度的降低功耗，準備可供選擇的多樣化功率模式，為實現(xiàn)可穿戴設(shè)備盡可能長時間的運行提供可能。
高精度模擬前端：TZ1041應(yīng)用處理器的另一大特點就是擁有高性能的模擬前端（AFE），集成了24bit高分辨率的模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器，可將來自外部傳感器的模擬信號（生物醫(yī)學信號），比如脈搏和心電圖（ECG）信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并傳送至內(nèi)部處理器，從而為醫(yī)療保健市場提供一個更為有效的解決方案。
該模擬前端在保證高精度的同時，也能低功耗地實現(xiàn)脈搏等生物醫(yī)學信號的檢測。
高度精確性：內(nèi)部嵌入式ARM Cortex-M4F處理器，帶數(shù)字信號處理器（DSP）的高性能ARM Cortex-M4F和浮點處理單元能夠整合來自內(nèi)部和外部的多個傳感器的數(shù)據(jù)，以提高精確性（傳感器融合），增加數(shù)據(jù)的可靠性。
集成了Bluetooth無線通信功能：Bluetooth低能耗控制器和射頻（RF）電路的集成能夠?qū)⒃紨?shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)傳輸至智能手機和平板電腦等外部設(shè)備?？纱┐髟O(shè)備除了小巧的身體外，最重要的一個性能就是與外界互聯(lián)溝通的能力，TZ1041系列支持低功耗藍牙無線連接，能夠?qū)崿F(xiàn)快速無縫的數(shù)據(jù)分享。