聊聊身边的嵌入式,价格不菲的运动手表

当跑步爱好者遇上运动手表

不知从什么时候开始,跑步变得流行起来,我也是跑步大军中的一员,并且跑完后还会在朋友圈晒个图。这是我第一次跑5KM的记录,

中途因为体力不支数次想要放弃,硬是被一个小伙伴鼓励着、连拉带走跑完全程的。

当体验了跑步的乐趣之后,后面就一发不可收拾了,下面是我最远的一次跑步记录,

下面是最快的一次5KM跑,不过记录还停留在2年前,至今未被自己打破,😓

之前我一直用手机APP记录跑步,用过的APP有咕咚、悦跑圈和Keep,用多了以后因为各种原因都不是很满意。

并且单从UI方面,我觉得都不如下面这个朋友发的好看,

后来得知他用的是佳明运动手表跑的,配上手机端的APP使用的。不过在了解其价格需要数千元之后,我就没再关注了,那时心里想为了一个跑步让我花这么多钱,我才不干呢。

直到前不久一个朋友送了我一块他戴过的运动手表(颂拓的Spartan Sport Wrist HR,他自己换成了佳明fēnix 6X Battery Life),我就彻底改为戴运动手表跑步了。

体验了几次之后,觉得运动手表确实很香。相比我之前用手机记录运动,有以下几点好处:

1)用起来更方便,只要戴在手腕上即可,解放了双手,外出跑步时甚至不用带手机出门了。跑完后的数据会记录在手表里,也可以轻松的通过蓝牙同步到手机APP中。

2)可以记录心率值,不过手表自带的心率检测不是很准,它用的是光电检测原理,简单说就是用光的反射,根据血液中透光率的脉动变化,折算成电信号,再运用一定的算法折算成心率。尤其是运动状态下误差比较大。

手表也可以连接蓝牙心率带测心率,这样会比较准,心率带是通过其两侧的电极测量皮肤中的心动电流或者电势的周期变化,放大处理以后得到心率值,跟医院测量心电图是一个道理。

我在没有手表之前,做波比运动时,用的是手机Keep软件连接心率带测的,非常不方便,因为Keep软件里只能选走路模式来记录心率,而如果距离很短最后是没法保存数据的,所以每次我都是做完波比还得来回走很多步才能保存数据。

3)省电,我遇到过大冷天在外面,开着GPS、没跑多久,手机电量就耗完的情况,运动手表则可以用很长时间。

当然这个运动手表不仅能用来跑步,还可以进行骑行、爬山、游泳等多种运动,这几个运动相比于手机,手表的优势就更加明显了。

有小伙伴问到运动手环和运动手表的区别,一个重要的区别是手环一般不带GPS,没有GPS的话就没法显示里程和配速信息了,单靠步数算出来的肯定是不准的。

还有人问颂拓或佳明的手表和Apple 或Huawei Watch有什么区别,为此我特意请教了送我表的那个健身达人,其中一个区别是续航能力,Apple Watch的续航能力远不如运动手表。我第一眼看到佳明的这个续航时间还是小小震惊了一下的。至于续航为什么有这么大差异,大家可以想一想。

再有就是耐用性方面,运动手表更耐用,据说Apple Watch屏易碎,不知道真的假的呢。另外两者定位也不同,运动手表主打功能是运动,不仅硬件强悍,软件支持也很强大,对数据的管理和分析也更加精细。我查了下,Suunto已经有80多年的历史了,最初做指南针产品的,Garmin也有30多年的历史了,最初做GPS导航产品的。

运动手表背后的嵌入式

运动手表涉及到触摸屏、UI、MCU、BLE、心率传感器、GPS、6轴MEMS传感器、NFC等众多嵌入式相关内容,做好了可不容易。对其中的芯片来说,低功耗小尺寸是普遍性需求。只有每个芯片功耗低,整机功耗才能低。手表本身不大,留给PCB元器件的空间很小,所以里面用到很多CSP(Chip Scale Package,芯片级封装)的芯片。

其实我很想拆开手上的这块手表看看里面的电路板,不过担心把它整坏了,还是算了吧。

放1张网上的Garmin Fenix 6X Pro拆解图片,

图片来源于网络:http://www.f-blog.info/garmin-fenix-6x-pro-disassembly-or-teardown-whatever-you-say/ 

用到的部分芯片如下:

主控MCU是NXP Kinetis MK28FN2M0ACAU15,150MHz ARM Cortex M4 CPU,2 MB flash,1 MB RAM,WLCSP封装。它用来完成驱动显示屏、跑RTOS等功能。

作为一个曾经支持Kinetis MCU的FAE,我其实自己都没有使用过该款芯片,😅。Kinetis MCU在国内用的相对不多,但是听说老美还是非常喜欢用的,这是为什么呢?几年前拜访过一家汽车品牌公司,他们当时说要做智能手表,拆解Garmin手表后发现里面MCU用的是Kinetis的,自己也要用,不知道后来做成了没有。

还有一个Ambiq Micro Apollo 2 MCU,ARM Cortex-M4内核,最高主频48Mhz,这颗MCU功耗是无敌的低,我在几年前支持一个做手环的客户时第一次听说过它,据说在小米Watch Color里也用到了该MCU(另外一颗主控MCU是STM32L4R9),该MCU主要用来处理sensor数据。

蓝牙芯片用的是Cypress CYW20719芯片。

GPS用的是Sony CXD5603GF 超低功耗GNSS 芯片,连续定位追踪下只需要6mW功耗,3.0 x 3.0 mm 49-pin WLCSP封装。

WIFI用的是Microchip的ATWILC 1000B-UU芯片 。

NFC用的是NXP PN81T, 可用来进行NFC支付。

电源管理用的是美信的MAX20303B芯片。

你有一款自己在用的运动手表吗,欢迎讨论交流。

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