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AI 穿戴设备

持续贴身感知,端侧分类,续航以天计。

2026TinyML · 硬件 · 嵌入式 · 移动端
AI 穿戴设备

项目概览

一款监测活动量、心率与皮温的手环,在设备端完成场景分类,再通过 BLE 批量同步结果。续航被当作首要产品规格,而不是最后跑出来的结果。

挑战

每一条功能需求都会直接换算成平均电流。团队需要用证据、而不是意见来决定功能取舍,而实验室里的传感数据也迁移不到不同体型的真实佩戴场景。

方案

我们在第一周就建立了实测电流预算,之后每个功能都拿它来衡量。特征提取移到设备端,原始信号从不外传;信号质量门限会在推理开始之前就丢掉不可用的数据窗。

架构

01

硬件

超低功耗 MCU 搭配 PPG 前端、IMU 与皮温传感器,做在密封手环内部的刚挠结合板上。

  • 亚微安级休眠电流,支持运动唤醒
  • PPG 前端针对不同肤色调校
  • 刚挠 PCB 按手环形态成型
  • 防水结构与亲肤材料
02

AI

TinyML 活动分类器与信号质量门限在设备端以定点方式运行,长期趋势分析放在云端。

  • 分类器小于 40 kB,定点推理
  • 信号质量门限优先剔除不可用窗口
  • 端侧特征提取——原始信号不外传
  • 云端做长期趋势与异常分析
03

软件

Zephyr 固件带 Flash 落盘的存储转发缓冲,配合 iOS 与 Android 应用做后台同步与健康平台接入。

  • 存储转发缓冲可撑数天不连手机
  • BLE OTA,中断后可续传
  • 接入 HealthKit 与 Health Connect
  • 射频占空比像其他功能一样列入预算

结果

  • 多天续航是实测出来的,不是估算
  • 覆盖不同体型与佩戴位置的贴身标注数据集
  • 功能取舍以电流预算为准
  • 原始生理信号从不离开设备

技术栈

硬件

nRF54PPG + IMURigid-flex PCB

AI

TinyMLSensor FusionSignal Quality Gate

嵌入式

ZephyrBLE 5.4Low PowerOTA

应用

iOSAndroidHealthKit