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EMBEDDED
61 • SETTEMBRE • 2016
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HARDWARE
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WIRELESS
la tecnologia di comunicazione cellulare sviluppato da
u-blox (Fig. 1). Questo modulo miniaturizzato dispo-
nibile in package LGA di dimensioni pari a 16x26x3
mm e di peso inferiore ai 3g è ideale per lo sviluppo di
progetti di dispositivi indossabili dove lo spazio rap-
presenta un elemento critico. Pur essendo in grado di
supportare velocità di trasferimento dati pari a 5,76
Mbps (HSUPA - in upload) e 7,2 Mbps (HSDPA - in
download), il modulo è caratterizzato da un consumo
di corrente in modalità “idle” di soli 0,9 mA.
Oltre alla connettività, molti dispositivi indossabili
devono rilevare e registrare la posizione della perso-
na che lo indossa. I monitor delle prestazioni sportive
e gli orologi per ciclisti utilizzano queste indicazioni
per correlare la frequenza cardiaca di chi lo indossa
ai dati relativi a latitudine, longitudine e altitudine.
Per integrare le funzionalità che indicano la posizio-
ne in un progetto sono disponibili due opzioni. La più
ovvia prevede l’uso di un ricevitore GNSS (Global Na-
vigation Satellite System) che, per qualsiasi applica-
zione indossabile, deve essere ottimizzato in termini
8,F5:5 F ` *
esempio di modulo GNSS ospitato in package LGA a
43 pin adatto per la realizzazione di qualsiasi dispo-
sitivo indossabile. Di dimensioni
pari a soli 7x7x1,1mm questo di-
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pesa solo 0,13g e consuma 25 mA
(max.) in modalità di funziona-
mento continuo e soli 5,5 mA in
modalità a risparmio energetico,
quando i dati del ricevitore GNSS
sono aggiornati ogni secondo. Nel-
À C *
8,F5:5
numero di funzionalità integrate in un package di ri-
dotte dimensioni.
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può rappresentare un problema in ambienti chiusi o in
tutte quelle situazioni in cui i segnali del satellite sono
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centri urbani a elevata densità abitativa o in qualsia-
si area in cui la ricezione del segnale è debole. Alcuni
dispositivi indossabili devono garantire una ricezione
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dei lavoratori isolati. Se quello appena menzionato è
un requisito di progetto e il metodo di comunicazione
principale è quello cellulare, un approccio al posizio-
namento basato su una rete mobile può rappresen-
tare un utile complemento ai dati forniti dal sistema
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torri della rete cellulare, un servizio cellulare come
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(Fig. 3), permette di eseguire una stima “grossolana”
della posizione sulla base delle precedenti osservazio-
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Considerazioni di progetto
Di seguito sono analizzati i vari
aspetti che un progettista deve
prendere in considerazione prima
di iniziare lo sviluppo di un pro-
getto di un dispositivo indossabile.
In primo luogo è necessario com-
prendere in modo approfondito i
requisiti del dispositivo, ovvero
quali parametri dovrà monitora-
re il dispositivo indossabile, quali
sensori dovranno essere integrati
e quali saranno i potenziali casi
d’uso. L’analisi dei casi d’uso è un
aspetto cruciale perché permette-
Tabella 1 – Previsioni dell’andamento del mercato dei dispositivi indossabili (milioni
di unità – fonte Gartner – gennaio 2016)
Device
2015
2016
2017
Smartwatch
30.32
50.40
66.71
Head-mounted display
0.14
1.43
6.31
Body-worn camera
0.05
0.17
1.05
Bluetooth headset
116.32
128.50
139.23
Wristband
30.15
34.97
44.10
Smart garment
0.06
1.01
5.30
Chest strap
12.88
13.02
7.99
Sports watch
21.02
23.98
26.92
Other fitness monitor
21.07
21.11
25.08
Total
232.01
274.59
322.69
Fonte: Gartner (January 2016)
Fig. 3 – Schema a blocchi del funzionamento della tecnologia di posi-
zionamento basato su una rete mobile