为什么普通智能手表耗电量很大？

时间： 2023-10-31 来源：是德科技 Keysight Technologies知乎

技术问答

随着“移动互联”时代的进一步发展以及高性能低功耗处理芯片的推出等，越来越多的穿戴式产品已经从概念化走向商用化。尤其是谷歌，三星，苹果等智能手机巨头纷纷发布诸如 Google Glass，GALAXY Gear，Apple Watch更是引起广大“粉丝”的热捧！

“穿戴式智能设备”是应用于日常穿戴物品，进行智能化设计、开发的设备总称，如眼镜、手环、手套、手表、服饰及鞋等。穿戴物品具有长期伴随性，即物可以在长时间代表人的属性，如位置信息等；结合智能化，可以将人的信息数据与外界进行交流和互动，如将人的健康数据或生活规律与系统进行交互。

目前，运动健身、户外和医疗保健是智能穿戴设备最为突出的两个应用领域。

前者，主要的参与厂商是专业运动户外厂商及一些新创公司，以轻量化的手表、手环、配饰为主要形式，实现运动或户外数据如心率、步频、气压、潜水深度、海拔等指标的监测、分析与服务。代表厂商如Nike、Adidas、Fitbit、Jawbone以及咕咚等。而后者，主要的参与厂商是医疗便携设备厂商，以专业化方案提供血压、心率等医疗体征的检测与处理，形式较为多样，包括医疗背心、腰带、植入式芯片等，代表厂商如BodyTel、First Warning、Philips等。

“穿戴式智能设备”时代的即将来临，品种越来越多，尺寸越来越小，功能、性能变得越来越强大，人类对它们的依赖性也将变得越来越高。可见，如何提升穿戴设备的续航时间和降低其功耗就变得更加突出。

智能手表等穿戴设备在耗电上具有以下特征：

关机或休眠时，具有极低的漏电流或休眠电流——几微安（uA）甚至十几纳安（nA）

从休眠的微安（μA）到工作时的数百毫安（mA）级电流变化

占空比极低的快速电流脉冲（几百微秒μs），须捕获和测量到电流脉冲

工作状态变化多且快，须长时间连续电流变化及可视化测量

下面，是德科技以智能手表为例，与您分享“智能穿戴设备”耗电分析。

功耗测试分析过程

关于待测智能手表从电子市场购买了以下某品牌的“智能电子手表“，该”手表“支持计步器、计时器、气压计、高度计、蓝牙音乐播放、电话接听、照相等功能，如下组图。

图 1

智能手表的拆装N6705C进行智能手表的功耗分析过程，用N6705C的电源功能替代电池给”手表“供电，并通过N6705C的电流测量功能，示波器及数据记录仪测量和分析”手表“的耗电。因此，我们会将手表的拆开，将电池取出，并用电源给“手表”供电，如下组图。

图 2

智能手表功耗测试过程

1.关机漏电流

电源设置为电池的工作电压，如4.0 V，“手表”保持关机，从N6705C读取电流值即关机漏电流87.933μA。

图 3

2. 待机功耗

按照关机漏点方式，手机开机后，等待手机进入待机休眠模式，从N6705C读取电流值167.057μA。但，从示波器模式看，待机电流为366.887μA，两者几乎相差一倍！这是因为电流表无法捕获图中的电流脉冲所致。

图 4

15分钟完成从计步器/计时器/电话接听……各状态功耗测量

如下图，启动N6705C的数据记录仪Data Logger，连续记录“手表”从关机->开机->待机->蓝牙连接->蓝牙断开等一系列动作，可视化监控器电流表现。

图 5

在功耗测试时，可以通过添加标记Tag，分别记录各种操作并使用软件的区域放大，光标来分析各功能下消耗电流大小。

图上明显看到，在蓝牙连接断开后，“手表”长时间无法进入休眠状态，将导致无故的功耗增加。以上记录电流数据会自动保存到PC 中，随时可以通过14585A软件打开和进行离线分析。

图 6

如下图，“手表”从待机开始，依次启动计步器，计时器，气压计，高度计，蓝牙连接，手机助手软件开启，手机来电，通话，音乐播放，蓝牙退出等一些动作下，消耗电流变化。

图 7

这种可视化的功耗测试，让开发者清晰的看到各种功能和操作下，消耗电流的变化大小及存在的问题和不足，并做出优化策略。以上过程数据记录文件为

图 8

马上试试14585A先进电源控制和分析软件离线软件功耗分析马上安装14585A软件，打开上述Data logger文件，体验功耗分析过程吧！

1.下载安装IO Library 和14585A先进电源控制和分析软件。

2.运行14585A软件，选择Data Logger，并打开上述两个文件（文件大小约也70MB）。

图 9

3.使用14585A先进电源控制和分析软件开展各种状态下的功耗，并逐一进行功耗特性的分析。

图 10

上图看到的计步器在运动模式下，即使显示屏关闭（黑屏）时耗电电流为16.65mA.

图 11

又有显示屏关闭（黑屏）计时器运行耗电18.77mA.

图 12

再有，准确的待机功耗测试376.356μA.你还能看得更多……

三、功耗测试配置N6705C直流电源分析仪

图 13

功耗测试

●增强数据控制和分析功能，并使用与PC相同的控制（鼠标&键盘）以及更大的显示界面；

●增强的缩放、局部放大、清晰的光标设置和光标运算（如mAh，mWh等能量累集）等功耗统计分析；

●波形捕捉和回放，数据导入、导出，直接将复杂波形转换为任意波形发生器输出等；

●提供CCDF统计分析，用于电流分布情况分析；

●数据记录仪模式时，直接将数据存入电脑硬盘，存储数据大小直接取决于硬盘空间。

图 14

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Keysight（是德科技）测试仪器分销产品选型指南（英文）

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型号- U8480,B2911A,U1272A,N8926A,34460A,N7040A,U8000,N9340B,53140,N5742A,N5766A,34905A,N9918A,N6735B,N8480,N5743A,N5767A,N1914A,3024T,3012T,U1273A,34904A,N6746B,N6734B,U3800,U1282A,N8948A,34470A,N7042A,N1913A,N5744A,N5768A,34903A,N8924A,N9916A,N9928A,34939A,N6701C,N8949A,U1271A,N8925A,N8937A,N7041A,N1912A,N9000B,N5745A,N5769A,N2819A,3022T,3034T,N6700C,34902A,N9917A,34938A,N6736B,U1600,8491A,DSOX1102G,DSOX1102A,N9320B,P-SERIES,33509B,N7020A,N1911A,N9344C,N5746A,N3302A,N2818A,34901A,34937A,U1701B,82357B,U1273AX,U2802A,N5181B,N2142A,U1281A,B2902A,4024A,N5747A,N3303A,8490G,N2805A,3032T,N6702C,U1700,N6705C,N8928A,N9342C,33519B,B2901A,N3304A,N5748A,34947A,N2804A,N8929A,N5171B,N9343C,N2140A,X-SERIES,B2912A,N3305A,U8903B,N5749A,4022A,34934A,4034A,34946A,8480D,3054T,U2702A,N3306A,U1733C,U1210,U2300,N5700,34945A,3458A,TU1453A,U2701A,B2962A,1146B,N3307A,1147B,N7026A,33600A,33612A,B2961A,N9322C,N9310A,U1731C,2002A,53200,2014A,3104T,U1610A,U2723A,33611A,2004A,U1732C,J7205A,34942A,U3606B,53210A,J7205B,U2722A,N1810UL,33622A,3102T,34941A,N8760A,2012A,2024A,U2500,U1620A,33512B,33500B,33621A,N1810TL,3004A,N6700,N6705,N8761A,N2821A,33511B,N3300,4104A,2022A,N2820A,U2600,33510B,33522B,3014T,N2843A,E36100B,33521B,N9962A,87106D,AC6804B,E4982A,DAQM905A,34950A-34959A,N6750,N9950A,N8740A,E36103B,U2020,EDUX1002A,N9951A,33520B,N7007A,83050A,N2962A,53131A,P9243A,E4981A,U2741A,34972A,E36102B,J7211B,J7211A,J7211C,E36320A,N8741A,AC6802B,DAQM903A,U1270,N9960A,E36311A,N8762A,E36105B,N6781A,U2000,E3641A,EDUX1002G,N2863B,AC6803B,DAQM904A,N8900,U1280,84904L,U2751A,34970A,N9961A,B2900,E36104B,E3640A,AC6800B,N2862B,6002A,E3600,E-SERIES,E36313A,DAQM900A,U1250,U5850,N8756A,N8732A,N8950A,AC6801B,10070D,DAQM902A,U2761A,34980A,E36300A,E36312A,N6782A,DAQM901A,E36106B,53220A,N8757A,87222D,N8733A,N8951A,87222E,N9952A,87104D,P9242A,E4980A,6004A,53132A,N6785A,N6773A,U1452A,B2980A,N6761A,N8754A,N8742A,P9241A,N2871A,53230A,N8700,N4985A-S50,U1240,N6784A,E4981A-001,E4981A-002,N8755A,U1453A,N8731A,N2870A,8495D,N2797A,87405B,N2894A,N5770A,8495B,87405C,34420A,E3647A,10833F,34921A-25A,10833G,10833A,10833B,4154A,10833C,10833D,N6775A,U1450A,N8736A,N6763A,U1232A,N8954A,N6751A,N8930A,N7550,N9923A,N2796A,N9935A,N2893A,N5771A,E36100,E3646A,6811C,N4985A-S30,4032A,N8737A,N6786A,N6774A,N8943A,N6762A,E5063A,10834A,N8955A,U1451A,8494G,N8931A,E3634A,U1233A,3052T,N2783B,P9371A,N2795A,N5772A,6813C,E3649A,6800C,6812C,N6753A,N8758A,U1460A,N6741B,U1242C,N8734A,U1242B,N8952A,N6777A,N8940A,N6765A,P9370A,N2891A,N2782B,EPM SERIES,53181A,N5761A,34931A-33A,34465A,E3648A,4054A,N8759A,N6764A,U1231A,U1461A,N6752A,E9320,83020A,N8735A,N8941A,N6776A,N2793A,DAQ970A,N2890A,L2060,N2781B,U1240C,N9914A,82350C,N5750A,N5762A,U2063,E5810B,N8934A,N6743B,N9926A,P1912A,N8946A,N6731B,N9938A,U1252B,E3643A,E3631A,N6755A,14585A,N2792A,N2780B,U1241C,N5763A,E4980AL,N5751A,E36300,E9300,N8923A,N9915A,N8935A,N6742B,N9927A,E3630A,U1241B,4052A,U1253B,E3642A,N6766A,34908A,N6754A,N2791A,N9912A,N8738A,N9936A,U1190,U2040,N5752A,N5764A,34450A,DAQM907A,N8932A,N8944A,34907A,N8920A,E3645A,N6745B,E3633A,N6733B,L2050,N2790A,U1251B,N8739A,N9913A,N9925A,N5741A,DAQM908A,N5765A,34461A,U2053,N8945A,N6732B,N9937A,N8957A,N8921A,E3632A,E3620A,N6756A,E3644A,N6744B

选型指南 - KEYSIGHT - November 2018 PDF 英文下载

为什么尽量使用尽量短的引线来保持示波器探头带宽和精度？

为了进行最准确的测量，最好使用尽量短的示波器探头探针。示波器探头对您的设备施加的电阻、电容和电感负载效应会影响您在示波器屏幕上看到的信号。这些负载效应可能会改变被测电路的工作状态。了解这些负载效应，有助于您避免为特定的电路或系统选择错误探头。

技术探讨发布时间 : 2024-06-14

【选型】Keysight（是德科技）通用及基础测量仪器样本

目录- 示波器和探头数字万用表数字采集和开关频率计数器、函数和任意波形发生器电源射频仪表

型号- U1272A,34460A,34133A,53140,N5742A,N5766A,E4980ALU-050,N2919A,N576XA,N5439A,6644A,661XC-220,54600S,34905A,3446MEMU,3000X,U2700,N674XB,34132A,34132B,53150,N5743A,53151,N5767A,661XC-OL2,664XA,3024T,N2918A,6621A,3000T,53152,6645A,N2918B,N9310A-1CM,661XC-230,U1273A,34904A,U1620,E364XA-1CM,N6746B,3000X,DSOXGPIB,N8948A,1000,34131A,DSOX4AUTO,N5744A,N5768A,N2917B,6622A,N3300A,8120-4383,TPS://WWW.SEKORM.COM/WEB/SEARCH/KEYWORDN2801A,34903A,663XB-0B3,DSOX4SENSOR,N8900A,66102A,N6701A,E5387A,66000,U1271A,N8949A,66002A 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选型指南 - KEYSIGHT - 2015 - 2015年06月10日 PDF 中文下载

【经验】如何升级Keysight（原安捷伦）示波器固件？

世强硬创开放实验室有不少是德科技（Keysight）示波器，固件版本都比较老了，以至于一些配件无法正确的识别和匹配，比如1147B探头，被示波器识别为1147A。本文把DSO5000示波器和6000示波器固件升级一下，这里和大家分享升级方法和过程。

设计经验发布时间 : 2021-09-09

KEYSIGHT(是德)示波器/分析仪/发生器/仪表/电源选型指南

描述- The advanced performance, intuitive usability, and versatile functionality of the Keysight InfiniiVision 4000G X-Series oscilloscopes enable you to capture elusive glitches and anomalies that are not possible with other oscilloscopes.

型号- 33521B,B2911B,SR101EDUA,3000G X,PZ2120A,P9377B,PZ2100,34460A,P937XA,DAQM905A,N9324C,1000X,6000 X,3458A,N9918A,EL34143A,33600A SERIES,E36155A,INFINIIUM EXR-SERIES,BV9210B,DAQ973A,EDUX1052A,N9935C,B2962B,PZ2121A,P93XXB,DAQ73A,EL30000 SERIES,E5063A,E36154A,3000X,P9371B,P9371A,33600A,PZ2130A,B2961B,33612A,34470A,DAQM903A,B2960B SERIES,N9322C,N9960A,E36311A,6000X,E36731A,PZ2100 SERIES,E36731ABV,P9370A,P9382B,3000G X-SERIES,P9370B,PZ2131A,33611A,B2960B,33500B SERIES,DAQM904A,N9323C,34465A,B2901BL,DAQ,2000 X,EL34243A,DAQ970A,E36150 SERIES,P9373B,E36150,E36300 SERIES,33622A,EDU33211A,P9373A,33509B,2000X,DAQM909A,1000 X,E36313A,1000 X-SERIES,DAQM900A,E36232A,33512B,P9372A,P9384B,33621A,P9372B,33500B,N5181B,4000G X,N9915C,N9321C,DAQM902A,N6700,E36200 SERIES,B2902B,E36300,4000X,2000 X-SERIES,E36312A,DAQM901A,E36231A,6000 X-SERIES,N9952A,N6705C,B2901B,33511B,N5166B,N9912C,BV9211B,P9375B,B2900B SERIES,PZ2110A,P9375A,33519B,EDU36311A,DAQM907A,EL30000,E36234A,B2910BL,35520B,4000G X-SERIES,33510B,B2900B,B2912B,33522B,EDU33212A,P9374A,N5171B,P9374B,INFINIIUM EXR,EDU34450A,X-SERIES,DAQM908A,E36200,34461A,E36233A

选型指南 - KEYSIGHT - February 16, 2024 PDF 英文下载

9步走告诉你如何使用示波器

示波器的使用方法, 一方面取决于您现有的示波器的型号和配件，另一方面取决于您想要进行的测量活动。本文介绍了9个简要步骤可满足大多数标准使用情况。

技术探讨发布时间 : 2023-12-13

N6705直流电源分析仪用户指南

型号- N6705B,N6705B/056/AB2/S,N6705C,N6705B(DST),N6705U-056,N6700,N6705U,N6705B/056/S,N6705B/(DST),N6705B-056,N6705B/056,N6705B/S,N6705B/056/R-51B-001-5Z/S,N6705B/056/DST,N6705B/DEMO

用户指南 - KEYSIGHT - 第9版 - 2014年11月01日 PDF 中文下载

解析触发电路在示波器中起什么作用

示波器触发功能能帮助我们找到感兴趣的信号或是电路中的问题，共有11类出发功能。本文，KEYSIGHT详细解释了示波器的边沿触发功能和相关的示波器触发原理。

技术探讨发布时间 : 2024-05-26

Keysight（是德科技） N6705B直流电源分析仪数据手册

型号- N6762A/S,N6705B/(DST),N6752A/S,N6743B,N6775A,N6731B,N6763A,N6751A,N6735B,N6755A,N6784A/DST,N6705B(DST),N6700B-FLR,N6700,N6761A/S,N6776A/S,N6705B/056,N6782A,N6705B/S,N6786A,N6742B,N6774A,N6766A/DST,N6762A,N6702A,N6746B,N6702B,N6734B,N6766A,N6754A,N6764A/S,N6705B,N6705B/056/AB2/S,N6705B/056/S,N6781A,N6700B/S,N6705B/056/DST,N6753A,N6785A,N6741B,N6773A,N6761A,N6701A,N6745B,N6777A,N6701B,N6733B,N6765A,N6700B-0L1,N6784A/S,N6705B-056,N6705B/056/R-51B-001-5Z/S,N6732B,N6764A,N6752A,N6784A,N6705B/DEMO,N6736B,N6756A,N6744B,N6776A,N6700B

数据手册 - KEYSIGHT - 2007年05月01日 PDF 中文下载

【经验】Keysight MSO-X 3034A示波器的采集信号模式使用经验

示波器一般具有四种常见的采集模式：正常采集模式，峰值采集模式，平均采集模式以及高分辩率采集模式。不同的采集模式适合观察不同的信号，或者对同一信号进行不同目的测量，当然，如果采集模式选择不当，也可能会得到完全错误的测试结果。以Keysight MSO-X 3034A示波器介绍利用示波器四种采集模式使用。

设计经验发布时间 : 2019-05-31