智能手表是消费类最热门的产品类别之一。这些体积小巧的设备通常搭载炫丽的 UI 显示以及越来越多的传感器,同时要求极低功耗可待机一周甚至更长的时间。因此,在智能手表设备上使用合理的计算架构成为提升用户体验的关键。
在这篇博客中,我们主要介绍了智能手表的类别、智能手表的典型架构以及市场偏好。此外,我们还讨论了未来智能手表的发展趋势。
智能手环、功能手表与智能手表区别在哪里?
早在 2013 年,Pebble 揭开了智能手表的帷幕。在接下来的几年中,许多智能手表问世,包括苹果手表、索尼的 Smartwatch系列、TCL Go Watch 系列、华为 TalkBand系列等等。在当时,我们通过有无屏幕来区分智能手表以及智能手环。如果没有屏幕,那么我们把这类产品称为智能手环,否则就属于智能手表。基于 Dialog BLE SoC 的小米手环 (内置 Arm Cortex-M0 处理器)则是一款典型的智能手环产品。然而,随着显示技术的发展,智能手表与智能手环之间的界限越来越模糊。
2019 年发布的小米手环 4 提供了许多健身追踪的特性以及非常生动的显示效果。业界将类似的产品称之为“智能手环”。 与智能手表相比主要区别在于产品尺寸及形状。它有一个长条形的显示屏,而智能手表一般搭载矩形或者正方形屏。功能手表 (feature watches) 采用机械手表或电子手表的外观设计,可以支持比智能手环更多的应用场景以及功能。它们通常基于轻量级 RTOS,内置一些预先安装的应用程序,或者是手表品牌厂家提供的应用程序。相比之下,智能手表基于 WearOS 或者深度定制的安卓系统,允许安装来自第三方独立开发人员的应用程序。
智能手表的系统架构
智能手表的传统架构包括 Cortex-A、Cortex-M 以及 Cortex-R 处理器。Cortex-A 处理器主要负责在运行模式下驱动 3D GPU 以及显示、使能摄像头以及运行启动Linux相关的生态系统。Cortex-M 则作为 Sensor Hub,外接各种传感器来保证超长续航。同时,Cortex-R 用于支持 4G 甚至 5G modem 使得智能手表设备可以独立运行。
然而,在中国市场中我们观察到,为了追求更长的待机时间,一种衍生的架构逐渐出现,即使用 Cortex-M 来代替 Cortex-A 处理器。然而这种做法容易导致一种情况——基于 Cortex-A 的安卓系统安装第三方应用程序的便利性,无法体现在基于 Cortex-M 的实时操作系统上。近年来在实时操作系统上构建应用商店的研究有助于减少类似的担忧,但是仍缺乏在手机以及可穿戴设备上应用程序的兼容性。因此,我们推荐在系统中使用 Cortex-A 搭配 Cortex-M 的组合,来达到最优的能效比以及最佳的应用程序体验。
中国市场偏好
近年来,中国市场探索了各种智能手环以及智能手表。随着市场容量的增加,市场倾向于更加智能的可穿戴设备,消费者喜欢功能更加强大的产品。另一方面,中国消费者也更加关心电池的使用寿命,这意味着智能穿戴产品正朝着高性能以及低功耗的方向前进。这对 OEM 厂商以及芯片设计商提出了一系列的挑战。
根据中国及全球前五大 OEM 厂商的出货量 ,我们可以发现中国和欧美消费者对智能手表有着不同的消费诉求。在中国,消费者更中意待机时间长的智能手表。而在北美以及欧洲,与手机类似的丰富的功能则是智能手表的最佳卖点。 总体而言,在中国,功能手表占据市场主导地位;而在北美以及欧洲,内置 WearOS、WatchOS 或者 Android 的智能手表更受欢迎。
中国市场未来趋势
我们可以观察到 2022 年中国智能手表市场有如下趋势:
- 双模蓝牙将取代低功耗蓝牙。由于智能手表需要满足通话以及 MP3 播放等功能,而目前不带 LE Audio(低功耗语音)的低功耗蓝牙不能满足需求。在主流手机大规模适配 BLE 5.2 之前,双模蓝牙将有可能在智能手表中成为标配。
- 医疗健康功能将持续在智能手表中演进。除了心率检测、血氧检测及体温检测等智能手表 “标配”功能外,血压检测也逐渐出现。如华为 Watch D 系列,Amazfit GTR3 系列以及三星 Galaxy Watch4系列。未来,我们期待更先进的健康检测功能,比如血糖检测等。
- 基于 MCU 的功能手表上的应用程序商店。这意味着 OEM 厂商需要在基于 Cortex-M 的功能手表上着手建立应用商店。目前最流行的应用程序之一是表盘。在未来,我们预计微信、QQ 以及各种健身程序都将可提供下载和安装。
- 处于功耗考量,LTE Cat.1 取代 LTE Cat.4。在儿童手表中,由于视频通话的需求,需要手表中内置 modem。为了减低功耗,我们已经看到基于 LTE Cat.1 的儿童手表出现。
基于 Arm 架构的智能手表
基于 Arm 架构的智能手表解决方案占整个市场的 95% 以上。我们经常向合作伙伴推荐成熟的参考设计,用来减少产品上市时间以及提高产品竞争力。我们鼓励在可穿戴市场中的合作伙伴与 Arm 持续合作,用以设计有益于生态系统以及消费者的更具竞争力的产品,这样我们的客户可以在 Arm 架构上创造并享受更加卓越的体验,并为未来的数字生活体验注入更多创新。
要了解更多详细信息,请参阅 Arm 可穿戴解决方案页面
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