2024年3月18日发(作者：铁春桃)
智能可穿戴设备期末论文
课 题：智能手表的综合分析和设计方案
姓 名：
学 号：
指导老师:
引言：随着移动技术的发展，许多传统的电子产品也开始增加移动方面的功能，
比如过去只能用来看时间的手表，现今也可以通过智能手机或家庭网络与互联网
相连，显示来电信息、Twitter和新闻feeds、天气信息等内容。智能手表也是
当今最受欢迎的电子产品之一，越来越多的公司投入智能手表的开发。本文将以
一名在校大学生的角度分析智能手表的市场前景及其设计的大体方案。
关键词：智能手表 市场 设计 电子
2
目录
一．
什么是智能手表
.................... 4
二．智能手表的发展历史
.................. 4
三．智能手表的市场前景
.................. 5
1.市场规模及变化情况 ........................... 5
2.智能手表的品牌结构 ........................... 6
3.智能手表的产品数量 ........................... 6
4.市场前景预测 ................................. 6
四．智能手表的大体设计方案
................ 7
1.硬件组成 ..................................... 7
2．软件组成 .................................... 8
五．智能手表发展中的难点问题
.............. 9
六．总结
............................ 9
3
杭州电子科技大学
一． 什么是智能手表
智能手表是具有信息处理能力，符合手表基本技术要求的手表。除指示时间
之外，还应具有提醒、导航、校准、监测、交互等其中一种或者多种功能；显示
方式包括指针、数字、图像等。2013年3月媒体报道，苹果、三星、谷歌等科技
巨头都将在2013年晚些时候发布智能手表。美国市场研究公司Current
Analysis分析师艾维·格林加特(Avi Greengart)认为2013年可能会成为智能
手表元年。
从功能上定义：
一． 不带通话功能的，依托链接智能手机而实现多功能，能同步操作手机中的
电话，短信，邮件，照片，音乐等。
二． 带通话功能的，支持插入SIM卡，本质上是手表形态的智能手机；市面大
部分使用Android系统。
从构成上来定义：
智能手表是一种全新形态的智能终端，由硬件加软件组成腕上数码产品，硬
件决定性能，决定竞争力，更新换代快，软件可增减，可更新，可变动，带来无
限可能。
二．智能手表的发展历史
自从电脑装满整个房间，耗电量达数千兆瓦开始，人类就不断想象一种能戴
在手腕上的微型电脑。美国IT网站PCWorld今天撰文，对近几十年来的智能手
表发展历程进行了回顾。最早的机械式智能手表甚至可以追溯到1941年。
1940年代，首款计算器手表问世。听众的Mimo Loga已在表盘外圈设计了可
以转动的对数表，使用方法就像是一个计算尺。佩戴这种手表的人可以随时进行
简单的计算。虽然没有任何电子元件，却是首款能够计算的手表，但并不是最后
一款。
智能手表另一个重要里程碑就是1972年推出的全世界首款电子表——汉密
尔顿Pulsar。只要按一下按钮，这款手表就会以红色的数字在原始的LED屏幕
上显示时间。3年后，汉密尔顿推出了全球首款电子计算器手表——Time
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杭州电子科技大学
Computer/Calculator。
1982年，多家手表厂商都推出了可以存储信息的原型手表。1983年，精工推
出首款量产的资料库手表——D409系列。作为一款电子记事簿，早期的D409最
多可以存储112个字符作为备忘录。用户可以通过一支触控笔在底部的液晶触摸
屏上输入文字。D409推出同时，精工还发布了Data 2000，可通过外置键盘将笔
记输入到手表中。次年，精工又推出了UC-2000，也可选配键盘/打印机电脑单
元，以便将手表作为显示器。与键盘相连时， 可以输入文字并运行BASIC语言，
或从ROM卡中加载程序显示在手表显示器上。
1985年，爱普生推出了可能是全球首款独立的计算机手表——基于Zilog
Z80的RC-20。可以通过ROM配件向RC-20中加载不同的程序，然后在手表的点
阵液晶屏上加载，而无需任何外设的辅助。从这个意义上讲，这款手表已经可以
运行应用。
IBM在2000年极大地推进了智能手表的研究，该公司当时推出的Linux
Watch(左)是首款运行Linux操作系统的智能手表，搭载8MB RAM和8MB闪存。
次年，IBM与西铁城合作推出了WatchPad 1.5原型产品，也搭载Linux系统，
但采用74MHz ARM CPU
现代智能手表时代的开端并非某款智能手表的发布，而是2010年推出的第
六代iPod Nano。就在该产品上市后，iPod配件制造商Griffin Technologies
便发布了最新的Slap保护套，可以直接将Nano戴在手腕上。
2010年，索尼爱立信推出LiveView，这是一款OLED腕式显示器，可通过蓝
牙显示Android智能手机中的内容。两年后，索尼对产品进行了调 整，推出
SmartWatch，但功能几乎完全一样。虽然均未获得成功，但却标志着大型电子厂
商也开始着眼智能手表市场了。
三．智能手表的市场前景
1.市场规模及变化情况
2015年中国智能手有市场规模达52亿元，随着主要的智能手表系统平台及
5
大数所服务平台的搭建完毕，下游设备厂商洗牌，基于健康大数据的服务类产品
杭州电子科技大学
逐步成熟，产品差异化加大。到2020年，智能手表市场规模预计增长到300亿
元。
2.智能手表的品牌结构
2014年1月中国智能手表市场上参与竞争的品牌数量仅有20家，而到了6
月，急剧增加至36家，8月便超过了40家。12月年底时则达到了47家，越来
越多的厂商在加入智能手表的行列。
2014年中国智能手表市场上，三星独占36.6%的关注比例，苹果则以27.2%
的关注度位居亚军。摩托罗拉在智能手表的领域的市场影响力可圈可点，获得
11.7%的关注比例。其他上榜品牌关注比例均在10%以下。
3.智能手表的产品数量
整体来看，智能手表产品数量呈直线上升的走势，1月份仅有38款，第三季
度则稳定在60款左右，第四季度，产品数量在75-78款之间浮动。厂商及新品
增加的速度很快。产品搭载1-1.5英寸、1.6-2英寸屏幕的产品数量均接近200
款，且用户关注度集中。产品售价在501-1000元的智能手表数量最多，达到236
款，同时也最受用户青睐
4.市场前景预测
随着人口老龄化、二胎政策放开的利好环境，未来老人、儿童、孕妇三类人
群数量将逐步增多，同时他们身体机能相对较弱，日常的行为需要时刻的注意，
也需要家人精心的呵护，而智能手表的监测数据可以帮助家人和医护人员了解用
户的具体状况，并提供用户的日常饮食及行为注意事项，定位、通话等功能可以
让用户在特殊情况下与其他人取得联系。中商产业研究院分析认为未来老人、儿
童孕妇等特殊人群对于智能手表的需求将增加，各细分市场空间巨大。
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杭州电子科技大学
四．智能手表的大体设计方案
1.硬件组成
市场上，智能手表的种类多样，虽然看起来各有千秋，但智能手表的总体设
计框架相类似。
中央处理器：一般采用微控制单元(Microcontroller Unit；MCU) ，又称单片微
型计算机(Single Chip Microcomputer )或者单片机。实现对外部设备的控制，
及信息数据的处理。智能手表上用的MCU，一般采用Freescale，TI，MTK，ST，
君正等公司生产的微处理器。
存储器：同样也像一台计算机，智能手表需要存储器执行功能,比如转载操作系
统，储存各类传感器信息数据等。
无线收发设备：用于与手机等其他设备之间进行通讯，智能手表中常见的无线收
发设备大多数为蓝牙。
各类传感器：采集各类外部信息，比如陀螺仪，加速度计可用于检查佩戴者运动
情况，温湿度传感器检测周边环境温湿度，根据不同场合的应用，搭配不同的传
感器。
屏幕：一般采用“电子纸”屏幕，可支持触控，实现人机交互操作。
电池：用以供电，因手表体积小，因此对电池的体积有较大的限定，同时也应保
持相应的续航能力。
7
存储器
无线收发
设备
中央处理器
（MCU）
屏幕
各类传感器
杭州电子科技大学
2．软件组成
(一) 软件结构
智能手表的软件组成，主要是指其操作系统。智能手表的操作系统主要有
Android系统，和苹果的IOS系统。因为Android系统是开源的，所以公司根据
自身需求，在原有的Android源代码中添加属于自己的东西，就出现了各类基于
Android系统的操作系统。
(二) 几个国内的智能手表操作系统
国内出现了许多基于安卓开发的添加自家特色的手机UI,其中大家知道的有
miui,flyme,lewa等。而在智能手表领域也有一些厂商不满足于智能手机ui,开
始开发基于android的智能手表UI，比如三大bat巨头：腾讯，阿里，百度。
百度的duwear操作系统，基于android开源项目定制，兼容大多数android
wear应用。除了自家市场的表盘，duwear还支持许多第三方表盘。同时得益于
百度搜索引擎的支持，手表可以通过语音搜索自己想要知道的东西,duwear为全
中文界面，适合国内使用。并且Duwear整合百度内部资源，从此可以通过手表
查位置，定美食，同时可以使用百度钱包在手表上支付，方便快捷。当然除了这
些特色功能，duwear也有消息通知功能
阿里的Yunos for wear操作系统，阿里整合自己内部资源基于yunos为智
能手表开发的操作系统。主要特色在于快捷支付功能，整合自家支付宝支付功能，
使得腕上便捷支付成为可能。同时yunos for wear接入了阿里云，用户可以接
收淘宝商品信息推送和物流信息，还可以使用阿里自家的高德地图来为生活提供
服务。并且支持所有的android wear应用。除了这些特色，yunos for wear还
具有消息通知和运动检测功能。
腾讯的Ticwear操作系统，依托于自家语音技术，Ticwear主打智能语音功
能，比如语音回复微信和语音对话。这款操作系统也兼容大多数android wear
应用，同时依托强大的语音功能，可以实现语音开启和操作app。
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杭州电子科技大学
五．智能手表发展中的难点问题
尽管智能手表大热，但智能手表要真正商用仍然面临许多问题。除了三星、
索尼等国际厂商，国内不少公司早在今年年初就开始试水智能手表，不过目前基
本都在摸索阶段，销量不容乐观。从产品定义来看，许多厂商仍在纠结于做手机
的替代品还是附属品;从技术方面来看，小型化、低功耗和防水是可穿戴产品迫
切需要解决的问题;从操作系统来看，目前国内厂商只有Android系统可以选择，
但Android系统的功耗过大，很难将整体功耗降下来;从应用场景来看，除了防
丢失、定位等少数需求，智能手表目前缺乏刚性需求;
另外智能手表续航的问题：智能手表的续航一直是个令人苦恼的问题，以
Apple Watch为例，根据查阅网上资料得知Apple Watch的普遍待机时间只有18
小时左右，这令Apple Watch必须一天两充，给使用者带来了诸多苦恼。一不小
心又没电了
六．总结
智能手表的诞生为生活带了一些乐趣与便利。同时受到许多投资方看好。随
着国内投资者的加入，智能手表行业的发展环境将进一步成熟，行业企业规模将
不断扩大，提高行业整体实力。但同时也可以发现，在当前各种条件下，智能手
表的发展还存在着不同方面的问题，有关人员应该从其应用的客观实际情况出发，
充分利用其特点优势，研究制定最为优化可行的应用策略。
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2024年3月18日发(作者：铁春桃)
智能可穿戴设备期末论文
课 题：智能手表的综合分析和设计方案
姓 名：
学 号：
指导老师:
引言：随着移动技术的发展，许多传统的电子产品也开始增加移动方面的功能，
比如过去只能用来看时间的手表，现今也可以通过智能手机或家庭网络与互联网
相连，显示来电信息、Twitter和新闻feeds、天气信息等内容。智能手表也是
当今最受欢迎的电子产品之一，越来越多的公司投入智能手表的开发。本文将以
一名在校大学生的角度分析智能手表的市场前景及其设计的大体方案。
关键词：智能手表 市场 设计 电子
2
目录
一．
什么是智能手表
.................... 4
二．智能手表的发展历史
.................. 4
三．智能手表的市场前景
.................. 5
1.市场规模及变化情况 ........................... 5
2.智能手表的品牌结构 ........................... 6
3.智能手表的产品数量 ........................... 6
4.市场前景预测 ................................. 6
四．智能手表的大体设计方案
................ 7
1.硬件组成 ..................................... 7
2．软件组成 .................................... 8
五．智能手表发展中的难点问题
.............. 9
六．总结
............................ 9
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杭州电子科技大学
一． 什么是智能手表
智能手表是具有信息处理能力，符合手表基本技术要求的手表。除指示时间
之外，还应具有提醒、导航、校准、监测、交互等其中一种或者多种功能；显示
方式包括指针、数字、图像等。2013年3月媒体报道，苹果、三星、谷歌等科技
巨头都将在2013年晚些时候发布智能手表。美国市场研究公司Current
Analysis分析师艾维·格林加特(Avi Greengart)认为2013年可能会成为智能
手表元年。
从功能上定义：
一． 不带通话功能的，依托链接智能手机而实现多功能，能同步操作手机中的
电话，短信，邮件，照片，音乐等。
二． 带通话功能的，支持插入SIM卡，本质上是手表形态的智能手机；市面大
部分使用Android系统。
从构成上来定义：
智能手表是一种全新形态的智能终端，由硬件加软件组成腕上数码产品，硬
件决定性能，决定竞争力，更新换代快，软件可增减，可更新，可变动，带来无
限可能。
二．智能手表的发展历史
自从电脑装满整个房间，耗电量达数千兆瓦开始，人类就不断想象一种能戴
在手腕上的微型电脑。美国IT网站PCWorld今天撰文，对近几十年来的智能手
表发展历程进行了回顾。最早的机械式智能手表甚至可以追溯到1941年。
1940年代，首款计算器手表问世。听众的Mimo Loga已在表盘外圈设计了可
以转动的对数表，使用方法就像是一个计算尺。佩戴这种手表的人可以随时进行
简单的计算。虽然没有任何电子元件，却是首款能够计算的手表，但并不是最后
一款。
智能手表另一个重要里程碑就是1972年推出的全世界首款电子表——汉密
尔顿Pulsar。只要按一下按钮，这款手表就会以红色的数字在原始的LED屏幕
上显示时间。3年后，汉密尔顿推出了全球首款电子计算器手表——Time
4
杭州电子科技大学
Computer/Calculator。
1982年，多家手表厂商都推出了可以存储信息的原型手表。1983年，精工推
出首款量产的资料库手表——D409系列。作为一款电子记事簿，早期的D409最
多可以存储112个字符作为备忘录。用户可以通过一支触控笔在底部的液晶触摸
屏上输入文字。D409推出同时，精工还发布了Data 2000，可通过外置键盘将笔
记输入到手表中。次年，精工又推出了UC-2000，也可选配键盘/打印机电脑单
元，以便将手表作为显示器。与键盘相连时， 可以输入文字并运行BASIC语言，
或从ROM卡中加载程序显示在手表显示器上。
1985年，爱普生推出了可能是全球首款独立的计算机手表——基于Zilog
Z80的RC-20。可以通过ROM配件向RC-20中加载不同的程序，然后在手表的点
阵液晶屏上加载，而无需任何外设的辅助。从这个意义上讲，这款手表已经可以
运行应用。
IBM在2000年极大地推进了智能手表的研究，该公司当时推出的Linux
Watch(左)是首款运行Linux操作系统的智能手表，搭载8MB RAM和8MB闪存。
次年，IBM与西铁城合作推出了WatchPad 1.5原型产品，也搭载Linux系统，
但采用74MHz ARM CPU
现代智能手表时代的开端并非某款智能手表的发布，而是2010年推出的第
六代iPod Nano。就在该产品上市后，iPod配件制造商Griffin Technologies
便发布了最新的Slap保护套，可以直接将Nano戴在手腕上。
2010年，索尼爱立信推出LiveView，这是一款OLED腕式显示器，可通过蓝
牙显示Android智能手机中的内容。两年后，索尼对产品进行了调 整，推出
SmartWatch，但功能几乎完全一样。虽然均未获得成功，但却标志着大型电子厂
商也开始着眼智能手表市场了。
三．智能手表的市场前景
1.市场规模及变化情况
2015年中国智能手有市场规模达52亿元，随着主要的智能手表系统平台及
5
大数所服务平台的搭建完毕，下游设备厂商洗牌，基于健康大数据的服务类产品
杭州电子科技大学
逐步成熟，产品差异化加大。到2020年，智能手表市场规模预计增长到300亿
元。
2.智能手表的品牌结构
2014年1月中国智能手表市场上参与竞争的品牌数量仅有20家，而到了6
月，急剧增加至36家，8月便超过了40家。12月年底时则达到了47家，越来
越多的厂商在加入智能手表的行列。
2014年中国智能手表市场上，三星独占36.6%的关注比例，苹果则以27.2%
的关注度位居亚军。摩托罗拉在智能手表的领域的市场影响力可圈可点，获得
11.7%的关注比例。其他上榜品牌关注比例均在10%以下。
3.智能手表的产品数量
整体来看，智能手表产品数量呈直线上升的走势，1月份仅有38款，第三季
度则稳定在60款左右，第四季度，产品数量在75-78款之间浮动。厂商及新品
增加的速度很快。产品搭载1-1.5英寸、1.6-2英寸屏幕的产品数量均接近200
款，且用户关注度集中。产品售价在501-1000元的智能手表数量最多，达到236
款，同时也最受用户青睐
4.市场前景预测
随着人口老龄化、二胎政策放开的利好环境，未来老人、儿童、孕妇三类人
群数量将逐步增多，同时他们身体机能相对较弱，日常的行为需要时刻的注意，
也需要家人精心的呵护，而智能手表的监测数据可以帮助家人和医护人员了解用
户的具体状况，并提供用户的日常饮食及行为注意事项，定位、通话等功能可以
让用户在特殊情况下与其他人取得联系。中商产业研究院分析认为未来老人、儿
童孕妇等特殊人群对于智能手表的需求将增加，各细分市场空间巨大。
6
杭州电子科技大学
四．智能手表的大体设计方案
1.硬件组成
市场上，智能手表的种类多样，虽然看起来各有千秋，但智能手表的总体设
计框架相类似。
中央处理器：一般采用微控制单元(Microcontroller Unit；MCU) ，又称单片微
型计算机(Single Chip Microcomputer )或者单片机。实现对外部设备的控制，
及信息数据的处理。智能手表上用的MCU，一般采用Freescale，TI，MTK，ST，
君正等公司生产的微处理器。
存储器：同样也像一台计算机，智能手表需要存储器执行功能,比如转载操作系
统，储存各类传感器信息数据等。
无线收发设备：用于与手机等其他设备之间进行通讯，智能手表中常见的无线收
发设备大多数为蓝牙。
各类传感器：采集各类外部信息，比如陀螺仪，加速度计可用于检查佩戴者运动
情况，温湿度传感器检测周边环境温湿度，根据不同场合的应用，搭配不同的传
感器。
屏幕：一般采用“电子纸”屏幕，可支持触控，实现人机交互操作。
电池：用以供电，因手表体积小，因此对电池的体积有较大的限定，同时也应保
持相应的续航能力。
7
存储器
无线收发
设备
中央处理器
（MCU）
屏幕
各类传感器
杭州电子科技大学
2．软件组成
(一) 软件结构
智能手表的软件组成，主要是指其操作系统。智能手表的操作系统主要有
Android系统，和苹果的IOS系统。因为Android系统是开源的，所以公司根据
自身需求，在原有的Android源代码中添加属于自己的东西，就出现了各类基于
Android系统的操作系统。
(二) 几个国内的智能手表操作系统
国内出现了许多基于安卓开发的添加自家特色的手机UI,其中大家知道的有
miui,flyme,lewa等。而在智能手表领域也有一些厂商不满足于智能手机ui,开
始开发基于android的智能手表UI，比如三大bat巨头：腾讯，阿里，百度。
百度的duwear操作系统，基于android开源项目定制，兼容大多数android
wear应用。除了自家市场的表盘，duwear还支持许多第三方表盘。同时得益于
百度搜索引擎的支持，手表可以通过语音搜索自己想要知道的东西,duwear为全
中文界面，适合国内使用。并且Duwear整合百度内部资源，从此可以通过手表
查位置，定美食，同时可以使用百度钱包在手表上支付，方便快捷。当然除了这
些特色功能，duwear也有消息通知功能
阿里的Yunos for wear操作系统，阿里整合自己内部资源基于yunos为智
能手表开发的操作系统。主要特色在于快捷支付功能，整合自家支付宝支付功能，
使得腕上便捷支付成为可能。同时yunos for wear接入了阿里云，用户可以接
收淘宝商品信息推送和物流信息，还可以使用阿里自家的高德地图来为生活提供
服务。并且支持所有的android wear应用。除了这些特色，yunos for wear还
具有消息通知和运动检测功能。
腾讯的Ticwear操作系统，依托于自家语音技术，Ticwear主打智能语音功
能，比如语音回复微信和语音对话。这款操作系统也兼容大多数android wear
应用，同时依托强大的语音功能，可以实现语音开启和操作app。
8
杭州电子科技大学
五．智能手表发展中的难点问题
尽管智能手表大热，但智能手表要真正商用仍然面临许多问题。除了三星、
索尼等国际厂商，国内不少公司早在今年年初就开始试水智能手表，不过目前基
本都在摸索阶段，销量不容乐观。从产品定义来看，许多厂商仍在纠结于做手机
的替代品还是附属品;从技术方面来看，小型化、低功耗和防水是可穿戴产品迫
切需要解决的问题;从操作系统来看，目前国内厂商只有Android系统可以选择，
但Android系统的功耗过大，很难将整体功耗降下来;从应用场景来看，除了防
丢失、定位等少数需求，智能手表目前缺乏刚性需求;
另外智能手表续航的问题：智能手表的续航一直是个令人苦恼的问题，以
Apple Watch为例，根据查阅网上资料得知Apple Watch的普遍待机时间只有18
小时左右，这令Apple Watch必须一天两充，给使用者带来了诸多苦恼。一不小
心又没电了
六．总结
智能手表的诞生为生活带了一些乐趣与便利。同时受到许多投资方看好。随
着国内投资者的加入，智能手表行业的发展环境将进一步成熟，行业企业规模将
不断扩大，提高行业整体实力。但同时也可以发现，在当前各种条件下，智能手
表的发展还存在着不同方面的问题，有关人员应该从其应用的客观实际情况出发，
充分利用其特点优势，研究制定最为优化可行的应用策略。
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