據研究機構IDC公布的報告顯示，2016年第一季度中智能手環占據了一半的可穿戴設備的市場份額；2016年第二季度的可穿戴設備報告中，IDC已經將手環的數據剔除出局，并預計到了2020年智能手環在可穿戴設備中的市場份額將下降至28.5%。

　　可見，智能手環的市場銷量在下滑，不得不面對的是，智能手環功能單一，很容易被其他電子產品所替代，雖然不少品牌從外觀上下工夫，使智能手環往時尚方面靠攏，但收效甚微，對于消費者來說吸引力有限。正是有著這樣的發展瓶頸，智能手環才應該尋求出路。

　　智能手環市場發展遭遇瓶頸，或許以下幾種解決方案對智能手環尋找突破口和轉型升級有所啟示。

　　目前，從智能手表到運動手環，這些可穿戴應用都可以通過藍牙無線技術將采集到的活動數據，發送到智能手機或平板電腦上，透過云端的數據分析，向用戶反饋各類健康活動資訊。

　　一、基于ST BlueNRG-1的運動手環方案

　　BlueNRG-1基于Cortex M0的超低功耗藍牙網絡處理器，是上一代BLUENRG-MS進一步整合。BlueNRG-1是一個功耗極低的BLE單模網絡處理器，符合藍牙規范4.2，在安全性方面有了很大的提升。

　　BlueNRG-1在極低功率的休眠模式以及操作模式之間極短的轉換時間實現了極低的平均電流消耗，從而延長電池壽命。BlueNRG-1較大的發射功率，使得信號傳播距離加大，同時在多個信號源的環境下，更容易搜尋到目標信號。

　　BlueNRG-1工作溫度范圍是-40℃至105℃，極大地提升了芯片的耐高溫性能。一般的消費品芯片，工作范圍是-40℃至85℃。ST依托自有的晶源工廠，同時推出了車規級BLE BlueNRG-1。

　　【方案框圖】

　　【系統功能】

　　（1）BlueNRG-1： 藍牙低功耗資料無線傳輸，把讀到sensor的數據傳輸接收端進行數據處理。

　　（2）計步器：LSM6DS3內部集成有硬件計步功能，很容易進行計步算法。

　　（3）檢測相對海拔高度：經過檢測LPS25HB的大氣壓值變化，可以比較容易檢測出相對的海拔高度。

　　【方案特性】

　　1. 工作電壓：1.7V-3.6V。

　　2. 16MHz或32MHz晶振。

　　3. 工作溫度：-40℃至105℃。

　　4. 32MHz的M0內核。

　　5. 24K內存RAM。

　　6. 160kB flash。

　　7. 豐富的SPI，I2C，UART界面。

　　8. 15個GPIOs口。

　　9. 10bit ADC。

　　10. 低功耗：RX 7.3 mA， TX 8.2mA@0 dB，睡眠1uA

　　11. 發射功率：+8 dB m

　　12. 接收靈敏度：-88dB

　　13. 封裝：WLCSP34（2.71x2.58），QFN32（5x5mm）。

　　二、基于Ambiq Apollo-512低功耗MCU的智慧手環解決方案

　　看護型心率手環Apollo-512 + 8002 + MCUBE 3630 + BLE Nordic51822。

　　Apollo MCU建基于具備精密浮點單元（FPU）的32位ARM Cortex-M4，在真實世界應用中，其功耗比其它MCU競爭產品降低五至十倍，這樣驚人的功耗改善意味著可大大延長電池供電時間、能選擇使用更小巧或更少量的電池，并/或有能力增添先前不可能實現的新特性；而這些優勢對于穿戴式電子產品和其它電池供電應用是至關重要的。

　　Ambiq使用專利亞閾值功率優優化技術（Subthreshold Power Optimized Technology， SPOT）平臺來實現上述的驚人功耗改善，Apollo MCU還有另一項獨特之處，就是能同時最佳化工作和睡眠模式功率，在執行閃存中的指令時，其功耗低至行業領先的34μA/MH，并且具有低至140nA的 睡眠模式電流。

　　【方案框圖】

　　【系統功能】

　　a. MCU： ARM Cortex M4F

　　b. 24H 心律參測

　　c. 計步， 睡眠， 卡路里參測

　　【方案特性】

　　a. 采用Ambiq 超低功耗MCU

　　b. 原相8002 心律參測

　　c. 醫院看護的好幫手

　　三、基于Toshiba TZ1021+ AMS AS7000 的智慧健康手環方案

　　現今健康照護及老人化人口日益趨增， 穿戴式健康偵測需求倍增，以便能隨時偵測老人，幼童或任何有需求的人的心跳變化，可做實時變化追蹤。

　　【方案框圖】

　　【系統功能】

　　使用AMS AS7000心跳傳感器作為偵測前端， 透過LED發射穿透皮膚后折射回來的電流經過放大， TZ1021精準的ADC轉換及算法后將心跳信息藉由BLE傳輸到手機App

　　【方案特性】

　　東芝TZ1000系列應用處理器整合了Bluetooth? Low Energy（LE）、低功率無線通信標準、傳感器、處理器和閃存。

　　這些功能緊密地整合在單一封裝芯片、從而縮小了安裝面積、非常適用于小型可穿戴設備。該應用處理器對傳感器所取得的數據進行分析處理、并且功率消耗非常低、所以適用于需電池長時間運行的可穿戴設備。

　　TZ1021產品整合了高分辨率ADC，可以將來自外部傳感器的仿真信號（比如：脈沖波和心電圖）轉換成數字數據并將其傳輸至內部處理器。

　　TZ1021具有DSP的高性能ARM?Cortex?-M4F和浮點運算處理單元結合多個傳感器（內部和外部傳感器）的數據，從而提高了準確性。

　　AS7000具有目前最小的傳感器尺寸，加上低噪度的光學前端設計及其特殊的算法，可以提供高精度的光學心律量測結果。

　　四、基于Toshiba TZ1041 的智慧健康手環

　　本方案是一款集心電、血壓、脈搏于一體的智能健康腕帶，在血壓測量方面，采用的是非充氣式血壓監測技術，使用了大數據動態血壓算法。在心率測量方面，支持動態測量，準確性高，處行業領先地位，采用光電容積技術，可以連續采集心電、血壓、脈搏，使得數據更加準確。除此之外還有計步、卡路里、睡眠監 測、震動提醒等功能。采用藍牙4.0和手機連接，支持android/ios系統。

　　【方案框圖】

　　【系統功能】

　　1.心電圖：通過高精度的模擬前端采集心電信號。

　　2.血壓：拋棄傳統測量方式，采用了大數據動態血壓算法。

　　3.脈搏：通過PPG測量脈搏。

　　4.計步：精確的計算步數，了解運動情況。

　　5.睡眠：監測睡眠情況，提供科學的建議。

　　6.卡路里：計算運動所消耗的卡路里。

　　7.震動提醒：通過馬達進行震動提醒。

　　【方案特性】

　　高度集成性：TZ1041處理器集成了低功耗藍牙無線通信模塊（BLE）、傳感器、存儲器以及ARM Cortex-M4F 48MHz處理器于一個封裝內。可穿戴設備所必需的功能也集成于單一的封裝中，這也在促成小型系統的設計的同時提高了自主設計的自由度。

　　超低功耗：TZ1041應用處理器系列為了最大限度的降低功耗，準備可供選擇的多樣化功率模式，為實現可穿戴設備盡可能長時間的運行提供可能。

　　高精度模擬前端：TZ1041應用處理器的另一大特點就是擁有高性能的模擬前端（AFE），集成了24bit高分辨率的模數（A/D）轉換器，可將來自外部傳感器的模擬信號（生物醫學信號），比如脈搏和心電圖（ECG）信號轉換為數字信號，并傳送至內部處理器，從而為醫療保健市場提供一個更為有效的解決方案。

　　該模擬前端在保證高精度的同時，也能低功耗地實現脈搏等生物醫學信號的檢測。

　　高度精確性：內部嵌入式ARM Cortex-M4F處理器，帶數字信號處理器（DSP）的高性能ARM Cortex-M4F和浮點處理單元能夠整合來自內部和外部的多個傳感器的數據，以提高精確性（傳感器融合），增加數據的可靠性。

　　集成了Bluetooth無線通信功能：Bluetooth低能耗控制器和射頻（RF）電路的集成能夠將原始數據和處理數據傳輸至智能手機和平板電腦等外部設備。可穿戴設備除了小巧的身體外，最重要的一個性能就是與外界互聯溝通的能力，TZ1041系列支持低功耗藍牙無線連接，能夠實現快速無縫的數據分享。