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基于NRF51822九轴智能手势识别手环解决方案

2017-01-03
类别:便携设备
eye 2344
文章创建人 拍明芯城



方案概述

核心芯片型号:NRF51822


通过蓝牙4.0 BLE通信芯片和9轴传感器,在智能手环上除了实现普通的计步、睡眠监测功能以外,还能实现复杂手势的识别,待机时间一般在7天左右,配备OLED显示屏和触摸按键,硅胶表带,数据可与手机上APP同步。


应用场合与方案优势:

    

九轴智能手势识别手环应用场合与方案优势


普通的手环只有三轴,都只有计步、心率、睡眠监测等主要功能,无法实现手势的精准识别,就连计步算法受限于硬件误差也是很大的。而9轴智能手环硬件加上我们在手机上实现的功能和算法,可用于智能家居、游戏、机顶盒等手势交互。可实现手势接挂电话、手势屏幕解锁、手环接近手机手机解锁、手势切歌播放暂停、手势切换网络电台、手势一键拨号、手换抢微信、支付宝红包等功能。


NRF51822


器件名称: NRF51822

功能描述: This chip is an ultra-low power 2.4 GHz wireless System on Chip (SoC) integrating the nRF51 series 2.4 GHz transceiver, a 32 bit ARM® Cortex™-M0 CPU, flash memory, and analog and digital peripherals. nRF51822 can support Bluetooth® low energy and a rang 


简介:nRF51822 Multiprotocol Bluetooth 4.0 low energy/2.4 GHz RF SoC Product Specification v2.0 Key Features 2.4 GHz transceiver -93 dBm sensitivity in Bluetooth low energy mode 250 kbps, 1 Mbps, 2 Mbps supported data rates TX Power -20 to +4 dBm in 4 dB steps TX Power -30 dBm Whisper mode 13 mA peak RX, 10.5 mA peak TX (0 dBm) RSSI (1 dB resolution) ARM Cortex-M0 32 bit processor 275 μA/MHz running from flash memory 150 μA/MHz running from RAM Serial Wire Debug (SWD) S100 series SoftDevice ready Memory 256 kB or128 kB embedded flash program memory 16 kB RAM Support for non-concurrent multiprotocol operation On-air compatibility with nRF24L series Flexible Power Management Supply voltage range 1.8 V to 3.6 V 2.5 μs wake-up using 16 MHz RCOSC 0.6 μA at 3 V OFF mode 1.2 μA at 3 V in OFF mode + 1 region RAM retention 2.6 μA at 3 V ON mode, all blocks IDLE 8/9/10 bit ADC - 8 configurable channels 31 General Purpose I/O Pins One 32 bit and two 16 bit timers with counter mode SPI Master/Slave Low power comparator Temperature sensor Two-wire Master (I2C compatible) UART (CTS/RTS) CPU independent Programmable Peripheral Interconnect (PPI) Quadrature Decoder (QDEC) AES HW encryption Real Timer Counter (RTC) Package variants QFN48 package, 6 x 6 mm WLCSP package, 3.50 x 3.83 mm Applications Computer peripherals and I/O devices Mouse Keyboard Multi-touch trackpad Interactive entertainment devices Remote control 3D Glasses Gaming controller Pers……

【用 途】 多协议蓝牙低功耗 /2.4GHz 专用 RF电路

【性能 参数】

采用QFN(6*6mm)封装和BGA(3.5*3.83mm)封装。QFAA后缀配置256KBytes Flash,80K运行蓝牙协议,176K运行应用代码,QFN封装;QFAB后缀配置128KBytes Flash,80K运行蓝牙协议,48K运行应用代码,QFN封装;CEAA后缀配置256KBytes Flash,80K运行蓝牙协议,176K运行应用代码,BGA封装。

主要特性:

1:2.4G多协议(蓝牙4.0/私有协议)

2:32位ARM Cortex M0处理器(256/128KBytes Flash/16KBytes RAM)

3:工作在私有协议时:250K/1M/2Mbps空中速率

4:工作在蓝牙4.0协议时:1Mbps空中速率

5:RSSI,范围-90至-40dBm,1dBm分辨率

6:发射功率4/0/-4/-8/-12/-16/-20dBm

7:动态载荷长度最多256Bytes

8:简单的system ON/OFF工作模式

9:内置16MHz晶体振荡器和32.768KHz阻容振荡器

10:可通过SPI/I2C/UART接口与外设通信

11:可灵活配置的31个GPIO

12:6*6mm QFN 48-PIN 封装

13:内置DC/DC功能,工作电压1.8-3.6V。


NRF51822功能

包括:  256kB片上闪存和16kB RAM;  数字和混合信号周边,包括SPI、2-wire、ADC以及正交解码器; 16 PPI通道;  撘配片上LDO时电源范围为1.8-3.6V,LDO旁路模式为1.75-1.95V ; 片上下拉DC/DC转换器用于3V电池(例如,纽扣电池);  片上+/- 250 ppm 32kHZ RC振荡器,在蓝牙 低功耗应用,不需外部32kHz晶体,可节省成本和电路板空间;  6x6mm 48脚QFN封装,提供最多可达32个GPIO; 完整的蓝牙协议堆栈(到配置文件的链接层)。  

nRF51822的S110是可下载、免版税、预编译二进制蓝牙低功耗堆栈,可独立编程和更新。功能包括: 异步和事件驱动SVC的API; 运行时保护;  GATT、GAP和L2CAP级别API; 周边和广播器角色; GATT客户端和服务器;  和2.4GHz RF专用协议的非并行多协议操作;  少于128kB的代码和6kB的RAM,为应用程序留有超过128kB的闪存和10kB的RAM;  与使用上一代nRF8001的双芯片应用相比,运行S110堆栈的nRF51822削减了高达50%的功耗。 S110堆栈和nRF51822加上nRF518 SDK相互配合,nRF518包含全面的蓝牙低功耗配置文件、服务以及示例应用集合。

九轴智能手势识别手环.png

智能手环特性

能耗低 “爱分享” 

智能手环内置低功耗蓝牙4.0模块,可以与手机、平板、PC客户端进行连接,可以随时随地设置身高、体重、步幅等信息和上传运动数据。另外,智能手环还具备社交网络分享功能,比如用户可以将睡眠质量、饮食情况和锻炼情况以及心情记录等通过绑定微博等社交网络端进行分享 。

每当疲劳提醒时间一到,智能手环会以闹钟的形式提醒注意休息,适合现高压力的办公室人群,设计很人性化 。

在使用时间上,由于智能手环内部内置了一颗锂聚合物电池,续航时间可达10天,续航能力还是很强的。

至于品牌是智能手环品牌并不是很多,可选择Nike,Jawbone, Fitbit,Amiigo,Lark以及国产的咕咚、幻响等。智能手环作为一款兴起未多久的高科技可穿戴式智能设备,价格普遍较高,一般在600元—1200元左右。

医用健康手环可以测量脉搏、心率、皮肤温度,以及其它环境信息,如光照及环境噪音水平。通过健康手环,即使病人不在医院,医生也能追踪并了解他的健康情况。不过,谷歌手环不会作为普通电子消费品推入市场,而是把它能作为一个专业医疗设备提供给病人或用于临床试验。

尽管,目前市面上有很多智能手环,其中也有涉及到健康的领域,但是大多数手环的健康模块功能都是在于监测睡眠,运动提醒等,很少有专门针对帮助用户治疗身体的手环。因此这一款医疗级别的健康手环,不仅仅是谷歌实验室的一项具有着长远前景的大项目,也将会是未来智能手环的一个重要的发展方向。

智能手环发展前景

从上面用途来看,它的潜有客户是2亿中国年轻人及1.5亿的中国老年人或准老年人。以每只运动手环200元计算,它是中国未来700亿市场;加之中国为全球的世界工厂, 上面的市值的五倍,即3500亿, 就是各大厂家及公司虎视眈眈的来由了。 只不过, 从现手环技术的稳定性来看, 这个市场还需等到2014年渐入佳境, 在那之后进入爆发期。

易迅网宣布在国内独家开售智能手环,售价约为1029元[5]  。借助海外强大的采购团队,未来将引进包括“Google Glass”和苹果“IWATCH”等多款“穿戴式设备”。

据易迅内部人士透露,未来将与供应商在软件方面深入合作,比如增加微博等的数据分享,让穿戴式电子设备实现社交网络化,甚至单独为中国网友开发一些功能。

随着智能手机中配置的感知器与高运算能力成为常态,穿戴式电脑科技正在快速发展。数据显示,全球市场2011年共卖出1400万件高科技穿戴式设备,预计到2017年,全球将会卖出将近7000万件智能穿戴式装备。这也使得穿戴式智能设备成为了电子商务企业下一个必争之地。

在社会高速发展的今天生活条件变好了,但常常会感觉身心疲惫,生活的幸福指数不高。每天高强度的工作,职场上复杂的人际关系,长期奔波忙碌导致健康透支疾病上身。智能手环适合那些忙碌的白领、居家人士和有志减肥者,它提供的睡眠、运动、饮食监测正是这些人所需要的。智能手环更像是健康的监督官,能时刻提醒你关注自己的身体健康状态,督促你多做运动、合理饮食、注意睡眠。但是,任何工具都不能提高人的身体健康,提高身体健康的方法只有靠自己养成良好的生活习惯。首先应该坚持适当运动。动作幅度较小、热量消耗较大的有氧运动适合大多数人,比如慢跑、走路、游泳、骑自行车等。适当强度的运动能刺激神经细胞,促使“快乐信使”多巴胺的分泌,同时加快人体新陈代谢,增强机体免疫力。其次要努力减轻压力。最大程度地采取倾诉、跑步等方式排解工作、生活带来的压力,让内心得到更多的缓冲空间。然后要合理调节饮食,学会健康饮食是养生的重要组成部分。一日三餐要保证数量与质量,多选择新鲜、当季的蔬菜水果,从而预防肥胖、糖尿病、高血压等慢性病。最后也是最重要的就是重视自我健康管理。每年至少安排一次健康体检和健康评估,警惕身体出现的危险信号。养成良好的生活习惯,要定时进食,定量喝水,养成早睡早起的好习惯。




责任编辑:Davia

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