我前几天问了大家想看的内容,我找了一个我愿意写的就开写了。一篇文章写不全,所以这里分开多篇。
这位兄弟的建议好像是我喜欢的主题,就先写这个吧。
其实我在这里看到的是产品定义的混乱,是一种不克制,一个小小的空间实现了这么多的功能,有多少又是高频需要的呢?
如果铺开讲穿戴式设备会很多,那不妨就以兵家必争之地的手表手环说起。我会先看当今出货最好的几家公司,去研究他们对这个东西的定义,如果有精力的话也会去看看一些特种行业的手表。
最后以一些里程碑的产品,按照时间轴的方式来展开说明为什么功能变多了,但是体积没有变。
一个快捷的答案是,更小封装,更高集成度的芯片,为什么苹果很多时候可以在一样的体积做到比其他人的功能更多呢?
这里看一个AirPods 2的H1芯片:
这个是一个拆机的耳机
和一元硬币比较大小
这就是这个Bosch MA280的大小
Apple 343S00290芯片,这就是Apple H1。这颗芯片内部集成了Cypress SoC、Maxim 音频编解码器、Bosch MA280加速度计、ST 三轴加速度计、ST 校准器、TI德州仪器 数据转换器等部件。在蓝牙方面,它支持蓝牙5.0,比上代功耗更低。
总结内部集成了SoC、音频解码器、各种传感器和蓝牙功能等如此多的部件,可以说是前无古人后无来者的高集成度。
这样就可以回答了,如果实现十个功能,需要10个元件,以及配套的外围电路,现在1块芯片就可以解决了。而且10个芯片之间的连接是在物理层面做不到很多的妥协的。
当然Pro 1代也是这个芯片不过是SiP版本,就是集成版
其次我也会辅以一些开源项目说明如果我是产品经理以及研发来如何设计一款这样的东西,写到什么程度需要看我电脑的电量。
我们先从宏观架构上面说明,穿戴式设备就是典型的嵌入式系统,拥有着传感器,计算,反馈,通讯系统。
这个是TI的设计,上面的模块都是必须要有的
我的感觉是其实硬件没有进步多少,进步的是对手环的定义,是软件的升级。
印象中首当其冲的应该是摩托罗拉一代~别问为什么,因为我买过。。。
首先一代的做法,就是摩托罗拉,谷歌这些大厂,做的事情是Andoird系统的迁移,就是简单的把系统移植到更小的屏幕上。
这是谷歌最新的Wear OS,感觉设计语言已经非常成熟了
更多的样子
手表可以让用户一目了然地查看信息(例如查看健康与健身目标的完成进度)并迅速采取行动(例如回复即时通讯)。针对智能手表设计应用时,应重点关注此类用例。
有别于传统移动设备,手表界面能够支持一些独特的操作方式,其中包括:
可通过与身体的实际接触(通过传感器和移动侦测)进行输入。
快速访问一目了然的信息和操作,例如复杂功能、通知和卡片。
不过,手表也有一些限制:
屏幕空间较小
信息密度较低
电池续航时间较短
针对手表设计应用时,既要考虑这种平台的功能,也要考虑到它的限制。对于安卓来说,其实是谷歌来说,它给的开发文档还是不错了。就是有不少在开发的时候需要时刻注意的东西。
安卓的材质设计我一直都很喜欢,这些是设计的控件
这个图放的毫无意义,反正我就是喜欢
还有适用于移动设备的字体设计
这里我就不展开说很多了,因为这些是开发一个Wear应用的时候需要注意的,而不是造一个Wear在关心的。
图是一代的摩托罗拉的内部PCB,可以看到几乎是整个片子都放满了元器件。其中手表集成了-OMAP3630集成了一个运行速度高达1GHz的ARM Cortex-A8处理器内核、运行速度高达200MHz的PowerVR SGX 530图形内核和运行速度高达800MHz的C64X DSP内核(还有其它)。摩托罗拉在发表决定采用2010年代SoC的技术报道时就曾备受责难,恕我直言,这其中有大部分是毫无根据的。我不知道Moto 360对芯片内各个内核实际采用的时钟速度是多少,然而我能确定的是,这块智能手表的响应性能相当不错,没有显示方面的迟钝或其它明显的延迟。如果OMAP3630足以胜任随即的任务,何苦要使用性能更高(价格可能也更高)的器件,对吧?
一代的一个槽点是说moto为了清理库存处理器,把他都用在了360上,导致性能差续航差,二代改进cpu是必须的,记得论坛里好多人都说不买一代的原因主要不是非圆表盘,而是古老的处理器太没诚意。
二代上了-1.2GHz高通骁龙400四核处理器(APQ8026),主频为450MHz的Adreno 305 GPU显示核心。
这个是反过来的一代,可以看到这个板子应该是6层,材质是高频板
屏幕设计
摩托罗拉一代的充电靠背,原来里面的芯片也是满满的
这里我就要写写这个的二代:
忘了是啥了。。。
这个用了内存和CPU合封的工艺,在器件密度上面。明显就比一代下降了许多。
这个是把上面的一层东西去掉以后
充电器,应该是没有什么变化的,但是这个PCB布局一看就是正经工程师干的活。
你看这里缺了一块
这些表盘我真的觉得很漂亮
原因是下面设计了环境光传感器,可以动态的设置一些东西,降低功耗
二代的主板由COMPEQ公司生产,所有芯片基本上都集成在PCB板的一面,整机的解决方案由原来TI的OMAP3630改为了高通APQ8026。
moto 360二代智能手表的设计跟上一代产品之间区别不大,不过在用户体验的细节上确实有所提升:表冠由右中的位置移至右上,一定程度上提升了配带的舒适性和操作的便捷性;表带增加了快拆拨杆设计方便用户随时更换表带;显示屏分辨率进行提升,使得显示效果更为细腻。比较遗憾的是由于环境光传感器的设计,屏幕底部那感人的黑下巴依然存在。
我放这两个机器的意思是,他们出现在一个相关概念没有特别清晰的年代,很多时候不是告诉大家什么是对的,更多的是什么是错的。平心而论moto的设计是好看于AW的初代的。
丑的一比
而且苹果虽然表面是很激进的创新者,但那是乔布斯时代,而不是库克时代。现在的果子使用一个方案都是别的厂子验证好的,但是因为研发和调优实在是强大,把体验感拉满。
但是一些基本的设计语言是不会大变的,这叫迭代
但是苹果更多的工作还有交互的发明,就是如何体验更好,这里不得不说是数字旋钮:
就是这个
在 Apple Vision Pro 和 Apple Watch 上,用户可使用数码表冠与交互系统;在 Apple Watch 上,用户可使用数码表冠与 App 交互。
因为屏幕面积有限,多出来要呈现的内容应该怎么办?其实很多时候是在解决这个问题。
这个器件的控制也很优雅
我也可以看看华为的手表开发对这个东西是什么看法?因为华为有了自己重构的鸿蒙系统以后,所有的底层都是自己编写,而不是安卓开发的碎片化。有了更多的设计约束和一致性,但是设计也是真的丑。。。如果不服那就不服吧。
华为认为的设计基础是这样,其实一个东西适合什么很多适合应该是共识:
华为的文档里面有说明系统架构什么样的,这点也是一个强有力定义的表现。
手势作为最常见的控制方法,华为这里也做了一个汇总
实体按键的交互呢,这里也有说明,按键的行为有,长短和次数
比较久之前我是知道华为也有这个旋钮的开发规范的,找不到了。。。
苹果现在对AW的定义应该是:Apple Watch 能做到很多其他设备做不到的事,因为它就在你的手腕上。戴上它,你就有了一个能跟测各种运动的健身拍档,还能了解关于自己的健康信息,更有创新的安全功能为你保驾护航,与关心的人也能时刻保持联络。
所以它定义了几个大部分:健身和活动,因为手表一直在身上,健康与安全。连接:保持联系,风格。
因为苹果的设备网络和UWB,它又赋予了寻找东西这个定义
如果没有UWB也不要难过,蓝牙也还是可以使用的,只是使用的时候不是那么方便而已。
运动能力是大家都要争夺的地方
对于苹果和华为我感觉做的更有千秋,我更喜欢苹果是因为它做的更加的专注。
我指的是一些穿戴式设备本身之外的东西。数据呈现就很单纯,能给的基本上就给了,这些记录都是自动触发的,不过很多次我懒得确认就没有记录上。
因为很多时候穿戴式设备的卖点其实就是健康,你单纯的震动提醒你动动,屏幕告诉你该动什么的,这些都是没有屌用的,我又不听。更多的时候是换了思路,我主打让你运动做不动,那我能不能在你运动的时候服务你。核心还是运动,反正就是场景变了。SO,各种传感器联合起来结合算法给你更多可视化的结果,一切都可以量化的时候,对人的感受是不一样的。
真的有用
华为的记录我这里没有图了,本身结果是OK的。但是他妈的,哪个傻逼的运动健康,什么都往里面塞!!!又卖课,又卖表,又卖跳绳!!!能不能就单纯的做个上位机啊!真的想死看完APP,我甚至都害怕打开它。
真的不知道在想什么
如果可以请做一个洁净版,我肯定不骂了,真是接受不了一点。
做个有用嗷,是个卖点
前面说了,moto对做个东西的处理是不好的。Apple是怎么样做的呢?
我特别喜欢传感器,这些穿戴式设备有着大量的传感器,而且大量的应用也就是因为传感器的应用才变得丰满。
比如AW的S8,就是加了一个温度传感器,一个更高采样率的陀螺仪而已。前者构成了女性生理健康的两点,后面是AW一直吹的车祸检测。
加速度传感器、陀螺仪和光学心率传感器
传感器会来检测手和手指轻点两下时的微小运动和血流变化的特征,从而准确获取用户的真实输入意图。 构成的捏捏交互,都是传感器的新鲜玩法
「双指互点两下」的诞生,是 Apple Watch 对于摆脱干扰的一次跃进。在不少场景,我已经不需要劳烦另一手去操控手表,也不需要时时刻刻为密集的消息通知而掏出手机。
我也不能老夸苹果,这里其它厂家也有类似的设计。
OPPO的交互也有,但是没有那么灵活
据说华为也有,但是我好像没有发现
谷歌有着更加有趣的设计,Project Soli
由一颗芯片赋能
Google Pixel 4 Soli Radar,这篇文章我说过做个东西。
尽管相对上述厂商自适配的手势控制来说略显「寒酸」,但是考虑到这是系统级的支持,并不严格依赖于芯片和定制传感器(相对加速度计、陀螺仪等近乎标配的传感器而言),而且后期可通过系统更新进行功能扩展,厂商也可进行二次定制化开发(如 Galaxy Watch 的 One UI x Watch),未来会有很大的发展空间。
对于华为来说,也是开放了传感器的接口
对于开发者来说,可以借助现成的硬件进行多样化的开发
其实这个时代就是面向API创业,这么大的用户基数配上产品就是有可能会成功,一个APP10块钱 ,10w个用户使用的时候是什么样的?这也是我一直孜孜不倦的在看各种SDK的原因,因为已经由现成的东西了。
这个事情呢,我赞成,但是我需要更好的流程,就是从交代到提醒,不应该用户去自己录入,而是无感的完成。
我们下面看的是华为的产品定位,首先肯定的是华为的强大研发能力,就这么多东西一套搞出来就很厉害了,别说还有这么多的产品线各种分级。
看看哇为的定义
屌
帅,这个设计(不过我没有搞明白说什么的)
但是各家的手表设计风格很有趣,也可以作为学习的参考
华为申请医疗执照,打擦边球这个事情就很厉害,首先这个东西可以卖,就不是医疗设备,但是我又是医疗级别的传感器系统,只能说太妙了。
直接展示
没错,你没有看错
直接就是医疗器械
其它的还有两个
对普通的患者来说,手环作为日常的监控设备,能评价病人心率的多少、快慢以及简单的心率失常,这些功能可以满足很多患者进行基础的评估。近年来,随着老龄化加剧及人们慢病管理意识的提升,全球可穿戴医疗设备市场正在迅速增长。
笑死,这个ECG传感器系统我们之后看,性能其实也不咋地看起来
测量结果说明:
窦性心律:窦性心律,即窦房结性心律,由窦房结冲动引起,属于心脏正常跳动。正常成年人绝大多数时间应保持窦性心律。
房性早搏:房性早搏又称为房性期前收缩,指的是心房内异位起搏点引起的提前心跳。患者可无症状,也可能有心慌、头晕、眩晕或心前区不适。正常健康人出现偶发性房性早搏是正常情况,但在有疾病的情况下可能诱发其他心律失常。
室性早搏:室性早搏又称为室性期前收缩,是由于心室内异位起搏点引起的提前心跳,可能引起心慌、心悸等不适症状。过于频发的室性早搏,会加重心脏负担,在有其他心脏病时可能诱发或加重心力衰竭。
房颤:房颤是一种以快速、无序心房电活动为特征的快速性心律失常。房颤常发生于有器质性心脏病的患者,也见于其他疾病及未发现有心脏病变的正常人。房颤患者可能感到心跳加快,伴有乏力或劳累感,头晕、头痛、心前区不适,心慌、胸闷、气短等。房颤会导致心脏泵血功能下降,心房内附壁血栓形成。
这里我就先Copy两个案例:
同样受益的还有L女士,她此前曾被确诊持续性房颤,因超过70岁高龄只能一直服药调整。面对冬季房颤高发期,L女士持续佩戴华为智能穿戴设备和使用心脏健康研究App,通过每天实时监测心脏状况,并根据App建议及时就医,调整心率控制药物,从而有效控制住病情。
华为消费者业务COO何刚曾在发布会上表示:“我们希望当用户收到手表的健康提醒时,得到的不是健康的焦虑,而是一套完整的健康解决方案。”
对于这个健康真的是最大的卖点,各家都使出了浑身解数,斗得不可开交,但是卷就是竞争,只有竞争我们才能获得更好用的东西。
有一些机器的型号是专门给打高尔夫这些“小"老板们设计的
核心的需求就是可以辅助打球,但是都这个段位了,会在乎这个吗?要的以及是功能性以外的东西了。
事实上这个功能是Apple Watch S8升级传感器以后加入的功能
为什么一样的功能在我们的机器上面我们就只能一笑了之,但是苹果却可以靠这样的一个升级功能打一年?
苹果是在一年做一些加法,这样给用户的感知就很强,更多的是兼容性。其次就是给了用户更少的选择。你是不是价格敏感?是不是极限运动?需要eSIM这样的全天候连接吗?
接着就给了你选择
就是不是需要也很明显
华为是有很多的产品线,一次想给你很多,因为AW先做,所以这些功能是经过迭代的,华为后入,直接把所有的功能都做好,一次全给你,其实就没有很直观的体验,到底是升级了什么?
这个就是S8系列比较可感知重要的升级,背后其实是传感器的升级
可视化
上面是针对在”系统“,就是一个远离单纯传感器的上层开发系统上面的产品,接下来更加的下沉,看看别的。
首先出现的是小米手环一代。
也是布局紧凑的产品
这个DA家的MCU,很少见
yi'xie
电源管理部分包括锂电池充电保护SS71A(ITM半导体),充电管理单元BQ24040(TI)以及DCDC降压芯片TPS62736。
核心单元包括集蓝牙于一体的SOC方案DA14580,进行姿态检测使用的加速度计ADXL362以及进行数据交互存储单元SPI Flash W25X20CL(华邦)。
另外,小米手环特色的设计全彩LED采用TI公司高性能驱动方案LP5562实现。
IC是意法半导体STM32L 32位微处理器,意法半导体LIS3DH 三轴加速度传感器,Nordic NRF8001 蓝牙4.0芯片以及一枚TI BQ24050的锂电池充电芯片。
Jawbone的UP 手环。Jawbone是较早进入智能手环的厂商之一,两代UP手环在市场上也非常流行,两代UP都是典型的一体化设计,代表了比较高的工艺水准。电路板采用的柔性板,所有的电子器件全部贴装于软板之上,电池密封在一个金属小盒子里,外面是一圈柔软的TPU橡胶,既能保证手环的柔韧性,也防止电池 受到挤压损伤,而且主板上的IC使用了高强度的点胶,且覆盖面积大,进一步确保了主板的稳定性。主要使用的IC有TI MSP430F5528的微控制器,Nordic nRF8001 蓝牙芯片,Bosch BMA222EF三轴加速度传感器。
Ni Nike FuelBand 智能手环,也是一体化设计,拆解时需从腕带表面开始切割。由于整个手环做成弧形,因此整个电路主板都是采用的柔性板,成本自然会比硬板高,板子中间是一块 5*20 LED阵列。值得一提的是Nike FuelBand 采用的是两个36mAh锂电池的设计,但是续航能力并不强,只能支持5天左右。
电路板上的IC主要分布在两端。使用的意法半导体STM32L151QCH6 MCU,内置256kb闪存,意法半导体LIS3DH三轴加速度传感器,CSR的蓝牙4.0芯片CSR1010,意法半导体STNS01 锂电池充电芯片。
Bong一代,采取的也是一体化设计,腕带、铝合金装饰外壳、芯片塑料外壳以及壳内的主板、电池和振动器。
电路板上,Nordic nRF51822 的蓝牙SoC,意法半导体LIS3DH 加速度传感器,这颗传感器出现的频率很高。Liner LTC4065充电芯片和TI LM3673 降压转换器,强化电源。
这些产品呢,都是常见大厂的一些器件,然后尽可能的满足,传感器,处理,连接,简单交互和显示就交差了。但是也是一开始的穿戴式设备的样子,是走在最前面的人。
还有一些特殊的手表
搭载户外运动手表多采用的反射式屏幕,未点亮情况下以环境光、太阳光为主光源,通过反射外部光源来照亮屏幕,从而提升电池续航和保障大太阳情况下的清晰获取信息。
说起这个,我想起来了小米1的屏幕好像就是这样。
小米1S搭载了一块4英寸的标准全触控屏幕,采用了TFT的材质屏幕,1600万色的分辨率为854x480像素,显示引擎使用半反半透显示技术,全面提高了液晶屏幕的可视角度、液晶颗粒的反应时间、色彩对比度和屏幕亮度。
ASV是夏普的一种屏幕技术,而不是材质,全称是Advance Super View,是一种用于提高图象质量的技术。主要是通过缩小液晶面板上颗粒之间的间距,增大液晶颗粒上光圈,并整体调整液晶颗粒的排布来降低液晶电视的反射,增加亮度、可视角和对比度。
看一个最近的手表
漂亮紧凑的布局
ZIF的接口
旋钮
用于检测表冠转动的磁性传感器
http://www.cntrons.com/art/artinfo/id/80030198
https://www.sohu.com/a/56549393_323552
http://www.cntronics.com/gptech-art/80030584
http://www.pingce.net/8734.html
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