關鍵詞： 可穿戴式計算 , Bluetooth Smart , 智能手表 , 醫療植入

ABI Research預測，可穿戴式計算設備（如：智能手表）將會以爆炸般的速度普及，且年設備出貨量可望在2018年增長到4.85億臺。這些設備背后的技術之一就是Bluetooth Smart，Bluetooth Smart是特別為了減少功耗而設計開發的。

為什么要以Bluetooth Smart為中心來設計可穿戴式技術，其中有許多理由，諸如連接性、 靈活性和電源管理等，而這些都是該技術平臺解決方案可提供的優勢，有助于加快可穿戴式設備新浪潮下硬件設計和軟件開發的腳步。

是什么讓Bluetooth Smart與眾不同？

Bluetooth Smart （通常被稱為藍牙低功耗（Bluetooth low energy）或藍牙LE（Bluetooth LE）） 為先前受限于功耗、尺寸限制和復雜性的其他無線數據通信標準應用實現了低功耗的連接性和低容量的數據傳輸。

隨著藍牙4.0規范所推出的Bluetooth Smart，比先前的標準藍牙版本使用少10～20倍的電量， 讓即使在多數時間無線電是處于關閉的產品，也可以保持在連接的狀態下，但當有數據可用時，又可很快地蘇醒過來。 這種組合能夠延長消費性產品的電池壽命 ，而現今消費性產品的要求是有更長的電池壽命，且還要能夠連接到最新款的智能型手機和平板電腦。

Bluetooth Smart 可為消費性電子產品帶來重大的創新，包括新型基于手勢的電視遙控器、智能手表、運動器材、健康和健身監控器和家居自動化產品。 它也另創了一個“應用程序配件（appcessories）”的創新性市場，應用程序配件的定義是：伴有應用程序的配件。如那些基于Apple iOS產品的Bluetooth Smart Ready產品所使用的軟件API，可以讓開發人員以標準方法開發出與Bluetooth Smart配件溝通的應用程序。

在過去，若要開發一個應用程序和一個配件，需要等待Bluetooth SIG所開發和批準的標準設置檔（standard profile）。但現在有了Bluetooth Smart， 就不需要等待標準設置檔。開發人員可開發出可與智能型手機密切融合而一起工作的新產品，從而獲得智能型手機所提供的豐富界面和連接性效益，同時還支持緊湊的硬件配件及多年的電池壽命。

設計生產一款更聰明的手表

智能手表所支持的功能不僅是計時而已。 它能夠執行像數學計算和異國定時模式這樣簡單的任務，到像游戲、多媒體簡訊、電話提醒和接近感知（proximity awareness）等這些較復雜的應用。它們是智能型手機的功能強大配件， 可實現創新的使用者信息和互動。

例如， 智能手表可以顯示用戶的運動指針，如運動前后的心臟速率和所燃燒的卡路里。它也可以幫忙尋找智能型手機，讓使用者知道其錢包正位于柜臺上，或提醒你家中的燈還亮著。

智能手表可執行像數學計算和異國定時模式這樣簡單的任務，到像游戲、多媒體簡訊、電話提醒和接近感知（proximity awareness）等這些較復雜的應用。

基本架構

一款基本型的智能手表之主要組件是一顆 Bluetooth Smart芯片、一顆微控制器（MCU）和液晶顯示器。 例如， CSR μEnergy CSR101x家族器件所提供的平臺就可提供一單模的Bluetooth低能量無線電、 整合式的16位處理器和 128KB的內存。 它可擔任系統心臟的角色，控制所有的接口設備。

液晶顯示屏幕把信息顯示給用戶，并具有電容/電阻的觸控功能，所以產品中就需要實體的按鍵。觸控型的液晶顯示屏幕可大幅改善用戶的體驗，讓他們可以觸控、輕敲和滑動的手勢來控制手表的應用。 系統中的MCU通常可透過串行匯排流（如SPI）而與LCD連通。產品還可能還會配備一個揚聲器或壓電蜂鳴器，作為通知之用，如警報。

為提供一個可擴展的平臺，可能還可將另一顆微處理器整合到解決方案中，以提供額外的處理能力和擴展IO，以便可在產品的設計中加進更多的傳感器（如氣壓傳感器）和接口設備（如GPS來確定當前位置）。這也讓它可實現更復雜的數據處理算法，及使用具有豐富的圖形界面操作系統。MCU可用串行匯排流上簡單且標準的控制協議來與CR101x設備介接。

以配置文件確定行為

Bluetooth Smart采用異步的客戶端 - 服務器架構。 該服務器具有可共享的數據 ，且它還在數據庫中保持數據元素， 稱為“屬性（attributes）”。客戶端和服務器使用屬性的協議來交換數據。

在服務器上所呈現的數據會被組織成多種服務，一種以服務為導向的架構。 這些都可以被發現、互動，并有一個定義好的行為，在已知的相同前提條件下，這總是會產生相同的結果。 服務定義 一臺服務器的行為 ，但不會強制客戶的行為；做這件事的是“配置文件”。

配置文件是高層次的定義，它定義了如何使用服務，以實現應用程序或使用案例（use case），及確定客戶端的行為。 Bluetooth SIG定義了任務，列出了所有的服務和配置文件。智能手表幾乎會用到所有SIG所列的配置文件。每一配置文件的使用案例簡述如下：

　　◇　警報通知配置文件 - 連接到一臺智能型手機以及提醒用戶有來電、文字和電子郵件。它可能不會顯示簡訊的全部文字，但會顯示來電者/發件人ID的詳細信息
　　◇　血壓配置文件 - 獲得血壓測量數據和其他非侵入式血壓傳感器的數據
　　◇　腳踏車速度和節奏（cadence）配置文件 - 使用自行車的速度和Cadence傳感器來說明腳踏車的速度和曲柄旋轉
　　◇　尋找我（Find Me）配置文件 - 在同級設備錯位時觸發警報 ，例如智能型手機或鑰匙鏈
　　◇　葡萄糖配置文件 - 獲得葡萄糖測量數據和其他葡萄糖傳感器的數據
　　◇　心率配置文件 - 獲得心臟率傳感器的數據
　　◇　電話警報狀態配置文件 - 控制智能型手機的振鈴器設置和警報狀態
　　◇　接近配置文件 -當手表移開或接近對等設備時定義行為，引起警報。 該警報可用來 采取進一步的行動，例如只要有人進入房子，燈就會自動點亮，或當一個孩子迷路而遠離父母時發出警報
　　◇　奔跑速度和節奏配置文件 - 連接到一奔跑速度和節奏傳感器 ，以得到瞬時速度、步頻和步長的數據
　　◇　時間配置文件- 獲取對等設備的日期和時間以及相關的信息 ，如時區和對夏令時間。 這將是一個不適用于手表的特殊使用案例，在此一情況下，一間房子有一個時鐘和其他定時器，它們可在沒有實際RTC的情形下，顯示日期和時間

iOS7的發表后，Apple 新增了一項可與Apple 通知中心（ANCS）進行互動的服務。 這使得智能手表可提醒使用者任何事件，而它將會顯示在 iOS內 “向下滑動” 的菜單中。 使用者可以從任何在iOS7設備上運行的應用程序啟用警報，而這些iOS7設備則可經由其智能型手機而被警示。

此外， Apple 公司還推出了iBeacon，它是一款采用Bluetooth Smart的室內定位系統，目前有許多智能型設備開發者都想利用iBeacon來開發新的產品。借由可與iBeacons通訊的穿戴式裝置，用戶或開發者不僅可以接收警報，同時還可經由情境位置感知（contextual location awareness）來改善與環境的互動。

將Bluetooth Smart的潛力更進一步發展，Bluetooth Smart網狀網絡最新的進展（如CSRmesh） 顯示，在理論上，一位使用者可以利用一個具有Bluetooth Smart功能的設備來控制一定范圍內的所有Bluetooth Smart設備 。 這意味著使用者可以借由點選智能手表上的圖示來控制建筑物中的照明、保全或網絡音頻系統。

Bluetooth Smart市場展望

在未來的一年， 產業分析師預期可以看到大量的智能手表和其他穿戴式設備進入市場。 iOS7最近所做的改善可強化對智能手表的支持及對Android（4.3 Jelly Bean版本之后）的支持，這正意味著，這些對消費者而言具有真正價值的新類型電子產品，將以Bluetooth Smart為中心來展開其設計及生產。