【导读】为了普及智能手环，繁荣可穿戴设备的生态，百度在去年8月就开放和开源智能手环方案。基于此方案智能硬件厂商可快速打造一个时尚潮流的智能运动手环或类似可穿戴设备，以极低成本快速进入市场。然而一年过去了，国产智能手环得到了一些发展，然而不尽如人意。有了源源本本的方案，产品还是处于山寨级别，这到底是为什么？我爱方案网小编将完整方案整理如下，以供网友们反思和学习之用。
方案介绍
智能运动手环是可穿戴设备的一个主要发展方向，国内外均有产品面世。其使用方式为腕部佩戴（可以有其它变种佩戴形式），基本功能为运动记录、睡眠质量检测、时间显示和静音闹钟、与智能手机的配合产生的实用功能（如来电提醒、手机防丢、一键拍照和解锁等）。
基于此方案，您可以快速、免费和低成本的打造出自己的智能手环产品。
经过不断的演进和上市考验，方案非常成熟；基于百度的强大的云计算技术优势，百度的手环方案运动模型的算法精确度高达90%；百度不仅免费开源，还将提供免费的技术支持。
功能及亮点
功能
运动记录
睡眠记录检测
时间显示
来电提醒
百度健康云服务
亮点
8美元的低成本
开放电路原理图
开放元器件清单
开放硬件设计文档
开放ROM源代码以及文档
开放手环与手机的蓝牙通信协议
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硬件原理
硬件方案总体介绍
百度智能手环基于Nordic公司nRF51822芯片开发，芯片集成BLE蓝牙4.0协议。使用LIS3DH作为加速度传感器，进行运动和睡眠监测。
开源遵循Apache License, Version 2.0，详情参见：
http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
手环硬件电路设计部分，包括一颗集成BLE功能的MCU（nrf51822），和由MCU控制的各种外设：
蓝牙射频电路；
使用SPI接口的G-sensor；
使用I2C接口的线性马达驱动电路；
使用I2C接口的LED点阵驱动，与线性马达共用总线；
使用GPIO的按键输入；
使用GPIO的LED灯；
使用GPIO的普通马达驱动电路；
外部复位电路。
下图是百度智能手环公版的结构图：
在公版基础上，各家厂商可以根据自己的需求自定义版本，比如LED显示模块以及马达控制模块的选择。
除了上述公版结构图涉及的功能模块以外，手环电源部分的总体设计方案：
充电电路完成5V到电池电压的转换，不充电时保持低功耗；
DCDC完成高效率的电池电压到系统电压（2.8V）的转换；
电池保护电路用于完成过流关断、欠压保护等功能；
电路原理图
（具体电路图可下载本图放大观看）
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ROM
智能手环有两种工作模式：正常模式和升级模式。
正常模式下，手环提供产品定义中的所有功能；
升级模式下，手环等待手机端把要升级的ROM通过蓝牙发过来，然后进行升级。空中升级模式（Over--‐the--‐Air）给手环的bug修复、产品优化提供了实现的途径，这也是智能设备必备的功能。
正常模式
智能手环从软件结构上分为应用层、中间件、硬件抽象层，如图所示：
其中闹钟、时间、提醒、计步、睡眠等用户可以直接接触的功能属于应用层。中间件为应用层提供支撑，从底层获取数据和事件，然后进行处理分发给不同的应用模块。
硬件抽象层包含了底层硬件的驱动和暴露给中间件的调用接口，抽象层的目的硬件设备可以比较容易的更换厂家和型号，只要传递给上层的数据格式不变即可。
蓝牙部分硬件抽象层封装在Nordic提供的softdevice中，在此之上，我们使用了两个标准profile：Battery profile来传递电池信息给手机客户端，Device info profile传递设备信息给客户端；其他自定义的数据，如步数、睡眠信息，我们按照数据通信私有协议组帧后，通过串口协议发送给手机客户端，手机客户端再依据数据通信私有协议进行解析。
升级模式（OTA模式）
升级过程如下图所示：
要了解OTA模式需要知道ROM的内存分布，如下图所示，我们使用256KB Flash的51822芯片，分为四个区。
进入OTA后，系统运行在DFU BootLoader中，它从手机端收到新的ROM放在Swap区，接收完毕、校验成功后，将新的ROM从Swap区复制到Application 区，然后重新启动进入Application。
OTA的工程单独提供，编译出来一个bootloader。其工作流程图如下，具体可以参看Nordic SDK的文档。
资料下载
获取源码：
https://github.com/baiduwearable/duband
资料清单
APP：
dulife_2_beta.apk
dulife_ios.htm
百度智能手环App定制化指南.pdf
ROM：
ROM烧写工具.rar
测试：
BaiduWristbandTester-v1.apk
BaiduWristbandTester-v2.apk
百度智能手环工厂测试软件使用说明.pdf
通讯协议：
百度智能手环蓝牙私有通信协议.pdf
硬件原理：
百度智能手环ROM设计.pdf
百度智能手环硬件设计.pdf
电路原理图（简约版）.pdf
元器件清单（简约版）.xls
