纵论物联网(八):面向可穿戴设备的无线物联网技术

导语
智能手环、智能手表为代表的可穿戴设备,在短短几年时间内,就已经在全世界普及开来。可穿戴设备是物联网领域很重要的一种设备类型,特点是功耗低、体积小、电量有限 。本文主要介绍可应用于可穿戴设备的无线技术有哪些?

蓝牙最流行

蓝牙无疑是可穿戴设备最流行的技术,蓝牙耳机就是一种非常常见的可穿戴设备。不过蓝牙耳机所使用的蓝牙技术还属于比较早的版本,一般是蓝牙2.1+EDR版。
可穿戴设备中最流行的蓝牙技术都是BLE(Bluetooth low energy )技术,也就是蓝牙低功耗。目前BLE一般都是蓝牙4.0或4.1版本。
可穿戴设备一般体积都比较小,无法容纳电量很大的电池,所以要求无线功耗必须很低,这样才能有较长的续航时间,而不需要经常性地充电。

ANT+:运动家的最爱

各种基于ANT+技术的运动传感器

除了蓝牙BLE经常用于手环、智能手表以外,针对运动类的可穿戴产品,ANT+协议也应用得很广泛。可以说,在运动领域,ANT+技术是蓝牙最大的竞争对手。
ANT是一个无线传感器网络技术,由Dynastream Innovations下面的ANT Wireless部门设计和推广。ANT工作于2.4GHz ISM频段,有一套完整的通信协议栈。ANT技术与BLE类似,不过只面向传感器应用。
ANT+是由ANT+联盟设计和推广的基于ANT协议的兼容性标准,可以认为是ANT的子集。ANT+与ANT的关系,就像WiFi与802.11一样。
ANT+的缺点显而易见,就是大多数手机都不支持,只有少数手机,比如Sony的几款手机,支持ANT+技术。不过国际上大多数运动设备,如心率带、踏频器等,都是基于ANT+的。

GPS

GPS是一种定位技术,不是用来通信的,但实际上GPS就是一个无线通信系统,只不过GPS接收器是与卫星进行通信,接收卫星的数据然后确定自己的位置。
GPS在手环上不常见,一般在高端的运动手表上经常可以看到。尤其对于户外运动爱好者,GPS运动手表是必需品。

其他技术

(1)WiFi
像Apple Watch这样的智能手表还有上网功能,也就是说,可穿戴设备不必借助手机就可以联网。对于这类可穿戴设备,不再是智能手机的附属品,本身就是一个独立的互联网终端。

(2)GPRS/LTE/eMTC
通过WiFi联网只能在有无线AP的地方才行,对于户外就无能为力了。针对老人或者儿童的安全手表,需要有户外联网的能力。GPRS是目前最常采用的技术。
对于可穿戴设备来说,LTE是比较少见的,毕竟功耗还是有点高。除非是一些对数据流量有特别需求的产品,比如Apple Watch有LTE版。但要注意的是:LTE与续航不可兼得。
面向物联网应用的eMTC,可以支持语音功能,也具有一定的数据传输能力,且功耗比GPRS要低得多,相信在未来将是可穿戴设备联网的首选技术。

结语
相信随着技术的进步,可穿戴设备的联网能力越来越强,携带的电池容量很变大,通信的功耗也会降低。到了一定的程度,智能手机可能会以可穿戴设备形式出现在我们的日常生活中。

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