用于可穿戴设备的多功能按键
技术领域
本发明涉及可穿戴设备，并且尤其涉及可穿戴设备的用户接口(interface，界面)。
背景技术
随着移动操作系统的发展和处理器技术的改进，多功能智能手表已经面市。这种智能手表通常运行的操作系统是针对智能手机或平板计算机而设计的移动操作系统的修改版本，并且这种操作系统一般可以被称之为用于可穿戴设备的操作系统。这种操作系统的实例包括Google Android Wear、Samsung’s Tizen、Apple Watch OS。这样的操作系统提供专用于智能手表和其他可穿戴设备的尺寸缩减型显示器的用户接口。这一特征引起了可穿戴设备的可用性方面的问题。
发明内容
本发明由独立权利要求的主题所限定。实施方案在从属权利要求中限定。
附图说明
下面将参照附图通过优选实施方案更详细地描述本发明，其中：
图1A示出了包括根据本发明实施方案的装置的系统；
图1B示了根据本发明实施方案的装置的用户接口；
图1C示出了在根据本发明实施方案的装置中执行的进程；
图2A和图2B示出了根据本发明实施方案的装置的操作模式；
图3和图4示出了根据本发明实施方案的装置中的操作层的堆栈；
图5示出了包括根据本发明实施方案的装置的物理电路的框图；
图6示出了根据本发明实施方案的与受限的操作模式相关的装置的多功能按键的配置；和
图7示出了根据本发明实施方案的多功能按键的情境(context，情景、上下文)敏感配置。
具体实施方式
下述实施方案是示例性的。虽然说明书可能在文中多处参照“一”、“一个”或“一些”实施方案，但是这并不一定意味着每次都参照相同的实施方案，或者特定特征仅适用于单个实施方案。还可以使不同实施方案的单独特征进行组合以提供其他实施方案。
如图1A中所示，在运动期间穿戴个人训练计算机(training computer,TC)100是很常见的。训练计算机100可以是腕戴式设备，诸如智能手表。运动者110可以在运动期间实时地从训练计算机100监测表征生理状态的训练参数。可以根据一个或多个性能指标来检测生理状态，诸如通过监测心律随着训练项目进行而如何变化来检测生理状态。
为了能够这样监测，训练计算机100可以从由用户110穿戴的一个或多个生理运动传感器114接收信息，诸如来自心脏活动传感器(基于例如光学、电和/或压力感应)的心律相关的信息，来自步幅传感器或来自全球定位系统(GPS)接收器的位置具体信息，来自GPS/步幅传感器的步伐/速度相关的数据。此外，如果在运动期间应用这样的传感器114，可以将传感器安装在运动设备112中。在设备112上集成的这些传感器114可以包括例如功率传感器、距离传感器和踏频传感器。
在一实施方案中，训练计算机100包括至少一个生理运动传感器114，诸如GPS接收器和/或光学心脏活动传感器。然而，在一实施方案中，至少一个生理运动传感器114是外部传感器且未集成在训练计算机100中。运动数据从外部运动传感器114到训练计算机100的传输可以经由无线链路116来执行。无线通信链路116可以应用例如WiFi、蓝牙、低功耗蓝牙(BLE)或蜂窝网络连接，这里仅列举几个可能的选择。
以下是可由传感器114检测的或训练计算机100基于来自传感器114的运动数据所确定的运动数据(又称生理传感器数据或身体活动数据)的可能类型的非限制性列表：心率区、心率样本、心率变化样本、心跳间隔样本、脂肪消耗速率、卡路里消耗速率、卡路里消耗量、活动区、活动样本、速度和/或步伐样本、功率样本、踏频样本、高度样本、温度样本、位置样本、所行距离、所用时间、脚踏指数、左右平衡、运转指数、训练负荷、皮肤电反应样本、流体平衡、皮肤温度样本、前进方向(heading)样本和/或自行车角度。位置数据可以包括卫星定位数据，诸如GPS定位数据，或允许在运动期间的任一给定时间确定运动者的位置的任何其他数据。室内运动可以经由室内位置跟踪方法来检测，所述室内位置跟踪方法诸如为包括测量地球磁场或射频信号在内的映射技术。传感器114可以包括用于检测给定运动数据类型所需的任何传感器，诸如用于检测周围环境温度或皮肤温度的温度传感器。
训练计算机100可以存储运动数据，用户(运动者)110可以在进行的运动的后分析(post-analysis，事后分析)中使用该运动数据。在一实施方案中，在TC 100中处理该后分析。在另一实施方案中，将运动数据从训练计算机100和/或运动传感器114传输到位于网络的服务器中的web服务120，并且在web服务120中实施后分析。如果训练计算机100不具有直接的互联网访问能力，则训练计算机100可以经由例如通过蓝牙连接耦接到训练计算机100的外部移动电话来访问互联网(例如web服务120)。移动电话可以关联到与训练计算机100相同的用户110。
web服务120可以包括运动数据用户账户(UA)，每个运动数据用户账户包括与特定用户110相关联的运动数据。照此，可以针对不同的用户(#1、#2、……、#N)存在不同的用户账户。这种web服务120的实例可以是包括用于存储多个用户账户的数据库的Polar Personal Trainer(PTT)、Polar Flow或iFIT服务。在一实施方案中，web服务120可以要求用户最初通过应用用户名和密码或其他识别手段连接到web服务120。训练/运动数据可以在运动期间或运动之后存储到用户账户。用户账户可以另外存储用户的生理数据和从运动者和/或运动设备获得的用户属性，诸如姓名、性别、年龄、体重、身高、图像、状态、格言、体质水平、训练日程、最大氧气摄入量(VO2Max)、最大心率(HRMax)、性能区(心率区、速度区)、有氧和无氧阈。
设备100(例如便携式智能手表)包括至少一个处理单元和至少一个包括计算机程序代码的存储器，其中，至少一个存储器和计算机程序代码被配置成与至少一个处理单元一起使设备100提供各种不同的功能服务(functionality，功能性、功能)104，诸如支持社交媒体服务(例如通知)、支持呼叫和消息指示(例如呼叫者ID、传入呼叫/消息通知)、可以运行在专用于可穿戴设备的操作系统例如安卓穿戴(Android Wear)上的各种不同的应用程序(APP)。此外，除了机械按键106之外，还可以存在带有支持触控按键108的触敏(touch-sensitive，敏感于触摸)能力的显示器102。
根据本发明的一些实施方案，设备100的按键中之一可以是被配置成提供多种功能的多功能按键115。该多功能按键115可以是机械按键，诸如按键106，或者该多功能按键可以是触敏按键，诸如按键108。下面描述多功能服务的实施方案。
如背景部分所描述的，包括可穿戴计算机在内的可穿戴设备的受限的显示器尺寸降低了在一些情境下的实用性。在Android Wear设备的实例中，每次仅一个或几个图标可见，而且显示器仅可以竖向或横向地滚动显示。图1B示出了这种显示器视图的实例。例如，在主菜单中每次最多可看到三个提供不同功能或文件夹(folder)的图标：设置文件夹、开启应用程序文件夹140和告警列表。这些文件夹是示例性的。在存在多个例如几十个图标的情况下，即使操作系统提供文件夹中的图标，查找正确图标的负担仍变得难以忍受的复杂。希望启动运行Android Wear的设备中的应用程序的用户需要执行以下操作：1)滚动长主菜单以查找存储有可执行的应用程序的开始菜单；2)选定开始菜单；3)滚动开始菜单以查找正确的应用程序；4)选定应用程序；和5)启动应用程序。
在设备100被设计成主要用于确定类型的用途例如作为运动手表的实施方案中，用户通常希望启动该用途的应用程序，例如运动应用程序。本发明的一些实施方案提供了上述多功能按键115，该多功能按键解决了应用程序的复杂执行的问题。图1C示出了根据本发明实施方案的设备100例如可穿戴计算机的运行的流程图。图1C的过程可以通过用作可穿戴计算机(例如设备100)的处理器或者在可穿戴计算机中的处理器来执行。
参照图1C，可穿戴设备的用户接口的按键是与存储在可穿戴设备中的计算机程序应用的快速启动功能相关联的，其中，在下述状态下对该按键的操作致使计算机程序应用的启动(框150)，所述状态为其中该计算机程序应用没有在执行并且标识和能启动该计算机程序应用的图标没有在显示。在框160中，当计算机程序应用在执行时，检测对该按键的操作。响应于该检测，执行该计算机程序应用的功能。
在一实施方案中，该按键是多功能按键115。当计算机程序应用没有在运行时，该按键115可以与该应用程序的快速启动功能相关联，并且当该计算机程序应用在运行时，该按键可以与该应用程序的其他功能相关联。如此配置能够快速启动计算机程序应用而不需要操纵复杂的菜单结构来查找应用程序的启动图标，从而由于减少了启动应用程序所需的操作时间而改进了可穿戴设备的性能。
在一实施方案中，多功能按键115在可穿戴设备100的大多数或者甚至全部状态下都是可操作的。换言之，按键115可以与设备的在几乎所有状态下的可操作功能相关联，上述状态例如为当另一计算机程序应用在运行时，没有应用程序在运行时以及当除应用程序启动菜单之外的菜单(例如设置菜单)正被显示时。
在一实施方案中，通过至少一个处理器执行的操作系统提供基于文件夹的菜单结构，其中，计算机程序应用的所述图标包括在至少一个文件夹内，其中，当文件夹的内容没有在显示时，快速启动功能能够启动该计算机程序应用。
在一实施方案中，当应用程序在执行时，多功能按键的功能包括触发可穿戴设备的测量模式的开启。该触发可以包括启用该可穿戴设备100的至少一个传感器和/或在可穿戴设备100外部的至少一个传感器。
在一实施方案中，计算机程序应用用于可穿戴设备的主要用途。类似地，计算机程序应用的功能也是用于本实施方案中的可穿戴设备的主要用途。该主要用途可以被认为是可穿戴设备的主要用途或主要功能。有时，主要用途是由可穿戴设备的商业名称或类别所限定的，例如，“运动手表”或“活动手链”表明该可穿戴设备的主要用途是运动测量或身体活动测量。在一实施方案中，可穿戴设备100的主要用途是身体活动测量用途。
在一实施方案中，设备100被配置成当计算机程序应用在执行时通过使可穿戴设备的操作系统的至少一层停用来进入受限的操作模式。在受限的操作模式中，有限的功能的集合是可用的，并且框160中描述的按键115的功能包括在该有限的功能的结合中。下面我们来描述受限的操作模式的一些细节。
在一长期性操作中，诸如在身体活动项目期间(例如在运动期间)，设备100的功耗是关键的。若电池在运动结束之前耗尽，用户110可能无法记录整个训练期间的所有运动数据。这是所不期望的。
因此，如图2A和图2B所示，提出了设备100支持正常的操作模式210和受限的操作模式212，如步骤200、202所示。为了在向设备100的用户110提供所有所需的功能服务104的同时优化该设备的功耗，设备100可在在步骤204中在正常的操作模式210和受限的操作模式212之间切换。对于给定的任务而言，设备100在受限的(操作)模式212期间的功耗比在正常的(操作)模式210期间的功耗小。因此，当需要较小的功耗并且较少量的可用功能服务104就足够时，可以使用受限的操作模式212，反之，当需要较大的功能服务的集合104时，可以应用正常的操作模式210。
在一实施方案中，在正常的操作模式210期间，设备100的功能服务104通过设备100的操作系统(OS)300而可用。操作系统300可以包括多个层，该多个层包括内核和库函数层，如稍后将被描述的。
在受限的操作模式212期间，设备100可以基于对应于设备100的用户110进行的身体活动项目的身体活动数据至少执行身体活动算法(PAA)220。然而，此处身体活动算法220可以至少绕过操作系统300的位于上述内核和库函数层之上的层进行直接式低级硬件(low-level hardware)访问。
相反，在正常的模式210下，硬件访问可以经过操作系统300的多个层，因为应用程序层通常在OS层堆栈的顶部。因此，若PAA 220在正常的操作模式210下运行，则PAA 220会应用操作系统300的多个层用于硬件访问。
在一实施方案中，设备100是便携式或可穿戴设备，诸如智能手表。在一实施方案中，设备100是运动手表。在一实施方案中，设备100是训练计算机。
在图3中示出实例操作系统300。如所示出的，操作系统300包括分层的层次结构。虽然操作系统300可以是任何操作系统，诸如Android、Android Wear、iOS、Apple Watch OS、Tizen、BSD、Linux、OS X、QNX、Microsoft Windows、Windows Phone、或IBM z/OS，但为了简单起见，本描述将假定该操作系统300为Android。
让我们看看实例操作系统300的层。在一实施方案中，OS 300建立在内核302的顶部上。在Android操作系统300的情况下，内核是Linux内核302。内核302可以被看作操作系统300的核心。内核302可以包括例如存储器管理程序、安全设置和电源管理软件。
例如，内核302还在应用程序请求时提供对硬件230的访问。为了做到这一点，内核302可以包括硬件驱动程序(HW driver)306。硬件驱动程序是控制附接到该设备的特定类型的硬件的计算机程序。在一实施方案中，硬件驱动程序306包括用于显示器102的驱动程序。在一实施方案中，硬件驱动程序306包括用于设备100的照相机的驱动程序。在一实施方案中，硬件驱动程序306包括用于启用去往/来自设备100的蓝牙和/或蓝牙低功耗通信的驱动程序。在一实施方案中，硬件驱动程序306包括用于启用去往/来自设备100的无线局域网(WLAN/WiFi)通信的驱动程序。在一实施方案中，硬件驱动程序306包括用于设备100的闪存驱动的驱动程序。在一实施方案中，硬件驱动程序306包括设备100的通用串行总线(USB)接口。在一实施方案中，硬件驱动程序306包括用于设备100的用户接口诸如机械键/按键的驱动程序。在一实施方案中，硬件驱动程序306包括用于设备100的音频输出的驱动程序。在一实施方案中，硬件驱动程序306包括用于设备100的电源管理单元的驱动程序。在一实施方案中，硬件驱动程序306包括用于设备100的进程间通信(IPC)接口的联结器(binder)的驱动程序。
在一实施方案中，在受限的操作模式212期间运行PAA 220所需的驱动程序可以包括用于显示器102的驱动程序。在一实施方案中，在受限的操作模式212期间运行PAA 220所需的驱动程序可以包括用于启用蓝牙和/或蓝牙低功耗通信的驱动程序。在一实施方案中，在受限的操作模式212期间运行PAA 220所需的驱动程序可以包括用于WLAN/WiFi通信的驱动程序。在一实施方案中，在受限的操作模式212期间运行PAA 220所需的驱动程序可以包括用于用户接口的驱动程序。在一实施方案中，在受限的操作模式212期间运行PAA 220所需的驱动程序可以包括用于电源管理单元的驱动程序。内核302可以包括一定的存储器，该存储器是针对操作系统300的必须保留在该存储器中的部分而预留的，并且限制任何其他软件进入。设备100可以存储例如引导加载程序(Bootloader)，诸如uBoot或Fastboot。该引导加载程序可以是加载用于设备100的主要操作系统300或运行环境的计算机程序。
在内核302的顶部上的紧邻的一级可以是标准的库函数层304。库函数304可以包括标准的库指令。库304可以包括以C或C++语言编写的一组指令，该组指令告知设备100如何处理不同种类的数据。这些库中的部分处理与图形、多媒体编解码器、数据库和浏览器(例如WebKit)相关的任务。例如，媒体框架库支持各种音频、视频和图片格式的播放和记录。
Android运行层308包括一组核心Java库。该层也可以包括虚拟机，诸如Dalvik虚拟机或在Android情况下的Android Run Time(ART)。虚拟机是表现得像是具有其自己的操作系统的独立设备的软件应用程序。例如，Android OS可以使用虚拟机以作为虚拟机自身进程的方式运行每个应用程序。这可能需要不同于标准Java或Java移动版(JME)库的原生Android Java库。JME是Java标准版的改编版，允许Java在嵌入式设备诸如移动电话上运行。
应用程序框架层310可以管理设备100的基本功能，诸如例如资源分配、进程或程序之间的切换、以及保持跟踪设备100的物理位置。在操作系统300的层堆栈的顶部处的是应用程序层312，该应用程序层包括一个或多个应用程序。该层310可以被看作这样的层，即，用户可在不知晓该层310之下发生的所有动作的情况下与之进行交互的层。一些应用程序是预安装在设备100上的，而一些可以是从互联网上下载的，诸如从Android市场或私有商店下载的。
在一实施方案中，在设备100中仅存在一个操作系统300。在一实施方案中，操作系统300是建立在Linux内核302的顶部上的Android或Android Wear。在另一实施方案中，操作系统300是建立在XNU内核302的顶部上的iOS。在一实施方案中，操作系统300是建立在Windows 9x/NT内核302的顶部上的Windows。
在正常的操作模式210期间，设备100可以访问包括图3的所有层的整个操作系统300。然而，运行Android或任何其他操作系统可能消耗大量的功率。例如，运行带有Linux内核302的Android 300可能需要例如512MB的内存。因为需要如此大量的内存，所以大部分功率高效的存储器都可能由于高昂的费用而不可用。因此，采用成本较低、功耗较大的存储器类型。现在我们看看用在计算设备中的不同类型的存储器。
●缓存：缓存被设计成通过使处理单元最经常使用的数据易于获得而不需要访问外部主存储器单元来缓解存储器访问缓慢的瓶颈。这可以通过在处理单元中创建少量内存来完成，所述少量内存被称为初级或一级缓存。通常，一级缓存的大小较小，介于22千字节(kB)和128KB之间。次级或二级缓存通常较大并驻留在位于处理单元附近的存储卡上。二级缓存可以直接连接到处理单元。
●RAM：RAM代表随机存取存储器。RAM通常被称为主存储器。RAM是一种读/写类型的存储器。这种存储器被认为是快速的，并用于存储计算机处理器当前正在处理的数据和程序，且需要易于交付(hand)。RAM是易失性的，因为在电源关闭时会丢失其内容。RAM可能是有益的，因为计算机上的大部分数据都存储在较慢速的“存储介质”诸如硬盘、固态驱动或闪存中。因此，处理单元可能需要将待使用的程序或数据复制到RAM中。因此，RAM大小越大，计算设备越快。然而，RAM且尤其静态RAM是相对昂贵的存储器类型。存在两种类型的RAM，动态RAM(DRAM)和静态RAM(SRAM)。
o动态RAM(DRAM)需要频繁地刷新。它不像SRAM那么昂贵，但是针对给定的任务会消耗更多的功率。
■双倍数据速率同步动态RAM(DDR SDRAM或简称DDR)是一种DRAM。它比SRAM更便宜，但是针对给定的任务会消耗更多的功率，原因至少部分地在于它是一种电容式存储器。
■SRAM(静态RAM)可以用作例如缓冲存储器。不像DRAM，SRAM不必刷新。SRAM可以快速运行而不需要持续刷新。但是，存储器单元的复杂性可能会使其作为标准RAM使用起来过于昂贵。此外，由于不需要持续的刷新，所以SRAM可能只需要很少的功率。例如，由SRAM执行一给定任务所需要的功率少于由DRAM计算同一任务所需的功率。静态RAM可以集成在芯片上，诸如作为专用RAM或作为缓冲存储器集成在微处理器单元(MPU)和微控制器单元(MCU)上，或者集成在专用集成电路(ASIC)上。
●ROM代表只读存储器。它是非易失性的，并且用于存储不需要改变的数据，诸如开启和运行电子设备的软件或用于设备的基本开启功能的软件。
o闪存是一种非易失性ROM存储器。闪存可以是串行闪存类型。串行是使用串行接口用于连续数据访问的低功耗闪存。当并入到嵌入式系统中时，由于串行闪存一次一位地传输和接收数据，所以在PCB上串行闪存需要的线比并行闪存少。这可以允许减小板空间、功耗和总体系统成本。
由于DDR存储器比SRAM存储器成本低，所以它们通常被用作用于驱动操作系统300(诸如Android+Linux内核)的主RAM。这可能会导致高功耗。在一实施方案中，正常的操作模式210被限定为设备100的DDR存储器在其期间启用的操作模式。在一实施方案中，在正常的操作模式210期间，硬件访问通过操作系统300的这样的层进行，即包括在内核302和库函数层304之上的层在内的层。
因此，如步骤202和204所示，切换到设备100的受限的操作模式212可能是有利的，在受限的操作模式中，硬件访问不经过操作系统300的所有层，而是在PAA 220所需的预定硬件和PAA 220之间采用直接式低级硬件访问。
在一实施方案中，直接式低级硬件访问包括在一组预定硬件与下述中之一之间的访问：操作系统的内核和至少一个处理单元。因此，在一实施方案中，PAA 220经由内核302访问硬件230。如上所述，内核302可以直接访问用于控制硬件230的设备驱动程序306。然而，在一种实施方案中，内核302可以是不启用(inactive)的。在这种情况下，直接式低级硬件访问可以经由设备驱动程序306直接在执行PAA 220的处理单元和硬件230之间进行。
在执行PAA 220期间可能需要访问的一组预定硬件230可以包括例如用于从外部传感器接收传感器数据的通信使能硬件诸如蓝牙(BLT)、蓝牙低功耗(BLE)和/或WiFi，以及用于接收位置跟踪数据的位置跟踪使能硬件诸如GPS接收器，这里仅提及几个非限制性实例。此外，在一实施方案中，可以启用近场通信(NFC)/射频识别(RFID)。
在一实施方案中，当设备100进入受限的操作模式212时，该设备可以至少使操作系统300的预定层停用。操作系统300的这些层可以至少包括在库函数层304之上的层，如图4中的打点部分所示。然而，在一实施方案中，内核302之上的所有层都被关闭(停用)。然而，在一种实施方案中，包括内核302在内的所有层都被停用。在一实施方案中，在受限的操作模式212期间，至少应用程序层312是不启用的。在一实施方案中，在受限的操作模式212期间，至少应用程序框架层310被停用。在一实施方案中，在受限的操作模式212期间，至少OS运行层308被停用。在一实施方案中，在受限的操作模式212期间，至少库函数层304被停用。在一实施方案中，在受限的操作模式212期间，至少内核层302被停用。关闭至少一些层并且至少部分地停用操作系统300可以提供降低的功耗。这可能是例如因为高功耗存储器单元诸如DDR存储器可能被关闭了。
在一实施方案中，使设备100的时钟频率针对受限的操作模式212降低，以便降低功耗率。
图4还示出了原生应用程序314和系统服务316如何可以位于OS 300的层次结构中。原生应用程序314可以包括被布置为由特定操作系统——在这种情况下为Android OS 300——运行的软件。由于原生应用程序是为特定平台编写的，因此它们可以与操作系统特征部件以及该平台上通常安装的其他软件交互。例如，原生应用程序308可以使用特定于设备的硬件和软件。原生应用程序可以预先存储在设备100上，或者可以从公共或私有商店下载并安装在设备100上。
系统服务316可以包括用于设备100的操作的必要服务。可以包括诸如下述的服务：程序执行，例如用于分配和解除分配内存；在多任务情况下的CPU调度；I/O操作处理，例如用于向应用程序提供输入/输出；文件系统操纵，例如用于将数据写入新的文件或从某些文件获取输入；通信处理，例如用于使不同进程之间能够通信；以及错误检测，例如用于监测系统的错误。
如图4所示，这些层314和层316与OS运行层308在同一级上。然而，可以借助于系统服务316而不需要操作设备300的整个OS 300来运行这些原生应用程序314。
在一实施方案中，在正常的操作模式210期间，装置的功能服务的集合对于该装置都是可用的，而在受限的操作模式212期间，仅功能服务的预定子集对于该装置是可用的。因此，使层中的一部分关闭可以表示为：与在受限的操作模式212下相比，在正常的操作模式210下对于用户可用的功能服务的集合更大。例如，位于操作系统300的应用程序层312中的应用程序在受限的模式212期间可以是不可访问的。这些应用程序可以包括例如下载到设备100的网页应用程序。然而，用户可能希望使用整个应用程序的集合。因此，持续应用功耗较低的受限的操作模式是不可行的。不过可以注意到，在受限的模式212期间运行的同一功能也可以在正常的操作模式210下运行。然而，用于提供功能服务的应用程序可以是不同的。在受限的模式中，它可以由PAA 220提供，然而在正常的模式下，PAA 220的功能服务可以由另一个应用程序诸如Android应用程序提供。在正常的模式210期间用于给定任务的功耗可能高于在限制的模式212期间用于同一任务的功耗。因此，在步骤204中可以进行两个模式210和212之间的切换，以便优化设备100的功耗，这还考虑到设备100的用户110的需求。
让我们接下来参照图5来看设备100的实例硬件架构。设备100可以包括又称为中央处理单元(CPU)的微处理器单元(MPU)500。在一实施方案中，MPU 500的模型可以是例如ARM Cortex A5。
MPU 500可以包括用于以相对低的功耗相对快速地执行功能服务的集成式存储器500A(诸如相对昂贵但具有相对低的功耗率的SRAM)。在一实施方案中，集成式存储器500A被用作缓冲存储器。然而，如将要描述的，集成式存储器500A可以存在其他用途。
此外，MPU可以访问包括例如非易失性闪存502A的存储器单元502，该非易失性闪存可以用于存储经常被引用但极少被修改的文件/数据，诸如应用程序和操作系统可执行的文件。闪存502A可以是串行类型的。在一实施方案中，在设备100启动(boot)时，MPU 500可以读取闪存驱动上的数据以便查找到用于触发操作系统所需的操作系统数据。这可以提供比经由正常的ROM 502C快的启动。存储器单元502还可以包括易失性RAM存储器502B，诸如成本相对较低但功耗相对较高的DDR存储器。RAM的大小可以是例如128MB(兆字节)。最后，存储器单元502可以包括大小可为几千兆字节(GB)的非易失性ROM存储器502C。存储器单元502可以存储与用户应用程序和用于启用设备100的操作系统300所需的数据相关的数据。
设备100可以包括电源506，该电源包括一次性电池或可充电电池。电源506可以具有受限的功率容量，并且在电池功率耗尽后，该电池需要更换或再充电。在一实施方案中，电池是锂聚合物(LiPo)电池。电源506可以为MPU 500和设备100的其他硬件提供功率。在一实施方案中，电源506可以例如基于动能或太阳能至少部分地对自身再充电。电源506还可以包括电源管理单元
MPU 500可以经由操作系统的内核302连接到硬件230。在一实施方案中，MPU 500可以经由显示器驱动程序508耦接到设备100的显示器102。在一实施方案中，显示器102可以是触敏显示器，其中，触敏功能服务可以通过MPU 500——可能经由触摸控制器510——来控制(例如，启用/不启用)。
在一实施方案中，MPU 500可以耦接到输出驱动程序512。输出驱动512可以控制例如用于引起设备100的振动运动的振动器514和/或用于从设备100输出音频信号的扬声器516。设备100中还可以存在用于接收来自用户的音频命令的麦克风。输出驱动程序512还可以向用户110的皮肤提供电脉冲。
在一实施方案中，MPU 500可以连接到射频(RF)连接接口518。这些可以用于为设备100提供连接能力。在一实施方案中，设备100包括BLT或BLE接口520，该接口用于经由BLT/BLE技术来提供去往/来自设备100的通信能力。在一实施方案中，设备100包括用于接收GPS信号的GPS接收器522，以便执行设备100的位置跟踪。在一实施方案中，设备100包括用于在WLAN上或在无线个人局域网络(WPAN)中通信的WiFi接口524。在一实施方案中，设备100包括用于经由蜂窝访问来执行通信的蜂窝接口526。技术人员可以理解，设备100还可以包括其他通信接口，诸如基于Dynastream的ANT或ANT+接口。其他设备到设备的通信协议同样可以。
设备100可以经由RF连接接口518连接到由用户110携带的移动电话，以便与移动电话通信。例如，移动电话可以将关于传入的电子邮件、呼叫、消息、社交媒体更新的通知发送到设备100诸如腕式设备。
在一实施方案中，设备100包括身体活动传感器114。在一实施方案中，身体活动传感器114包括用于光学测量用户110的心脏活动的光学心脏活动传感器(OHAS)528。作为替代或另外地，可以对心脏活动进行电检测，在这种情况下，设备100可以经由RF连接接口518中之一从电心脏活动传感器接收心脏活动数据。在一实施方案中，身体活动传感器114包括用于确定设备100的运动的加速计。该加速计可以是能够检测三维坐标系统的每个方向上的运动的三维加速计。在一实施方案中，身体活动传感器114包括用于进一步检测设备100的运动和/或方向的陀螺仪。在一实施方案中，身体活动传感器114包括用于基于地球磁场检测设备100的方向的磁性传感器(例如，三轴磁力计)。在一实施方案中，身体活动传感器114包括用于检测环境压力的压力传感器。这可以指示例如相对于预定水平面诸如海平面的高度信息。在一实施方案中，身体活动传感器114包括用于确定环境温度和/或设备的内部温度的温度传感器。其他身体活动传感器诸如环境光传感器、湿度传感器和/或屏幕上的电场传感器也可以是可用的。如前所述，这些附加的传感器可以是由用户110穿戴的或者集成到运动设备中，诸如集成在跑步机上或自行车上，在这种情况下，可以经由RF连接接口518从对应的身体活动传感器接收身体活动数据。在一实施方案中，虽然在图5中未示出，但是设备100可以包括用于感测设备100与另一个设备的接近度的接近度传感器。
在一实施方案中，设备100还包括微控制器单元(MCU)530。在一实施方案中，MCU 530可以是ARM cortex M0型。在一实施方案中，与MPU 500不同，MCU 530可以不配备有存储器管理单元(MMU)501。该MMU 501是使所有存储访问都通过其自身进行的计算机硬件单元。因此，MMU 501可以执行虚拟存储地址到物理地址的转换。例如，Linux内核302可能需要MMU来操作。因此，在一实施方案中，MPU 500可能能够驱动内核302，而MCU 530不能驱动内核302。由于内核302诸如Linux内核不在MCU 530上运行，因此例如MCU 530可能无法运行Android操作系统300，而MPU 500可以运行Android操作系统300。
MCU 530可以被看作是用于至少部分地控制设备的芯片。与通用的MPU 500相比，MCU是一种强调自足性和成本效益的微处理器。在一实施方案中，MCU 530可以包括预定应用程序所需的所有存储器和接口，而MPU 500通常需要另外的芯片来提供这些功能。
在一实施方案中，MCU 530可以包括用于数据存储的集成式存储器530A。该集成式存储器530A可以是集成在MCU 530内的内部存储器。在一实施方案中，集成式存储器建立在SRAM上，其具有相对较低的功耗和相对较快的响应。MCU 530可以耦接到内部或外部程序存储单元，诸如闪存532或某种其他类型的非易失性存储器。闪存532可以是串行类型的。在一实施方案中，集成式存储器530A被用作缓冲存储器。然而，如将要描述的，集成式存储器530A可以有其他用途。
然而，在一实施方案中，MCU 530可以不包括任何DRAM存储器，诸如DDR存储器。这可以确保的是，在与MPU 500针对给定任务的功耗相比时，MCU针对相同任务的功耗较低。然而，这也可能会限制可访问的特征部件在设备由MCU 530运行时的可用性。
图5中的设备100的不同部件之间的连接可以是有线的。例如，连接可以基于内部集成电路(I2C)总线、集成芯片间声音(I2S)总线、串行外围接口(SPI)总线。总线可以利用例如RS-232、通用的输入/输出(GPIO)、和/或用于在并行与串行形式之间转换数据的通用异步接收器/发送器(UART)。例如，可以在MPU 500与MCU 530之间建立I2C或SPI总线，以使得能够在这两个处理单元之间进行控制和/或数据通信。
在一实施方案中，MPU 500在受限的操作模式下被停用，并且MCU530用作设备100的处理器。在正常的操作模式下，至少MPU 500可以被启用，但是在一些实施方案中，MCU 530也可以运行进程。因此，MPU500或MPU 500与MCU一起可以用作本文所描述的处理器。
图6示出了用于在受限的操作模式下配置按键115的实施方案。参照图5，在框600中，例如通过操作多功能按键115启动应用程序。在应用程序已启动后，可以改变多功能按键的功能。在框602中，进入受限的操作模式。在框602的一实施方案中，设备100的处理器可以在开启测量模式时进入受限的操作模式。在测量模式下，可以执行PAA 220，并且设备100可以从一个或多个传感器设备接收测量数据，并将测量数据处理成性能指标诸如心率、能量消耗、行进距离或速度。在测量模式下，处理器可以操作至少一个传感器设备并配置该传感器设备以实施测量、获取测量数据以及将测量数据传送到处理器以进行所述处理。
在另一实施方案中，处理器在检测到确定的事件——例如电池容量降低到确定的阈值水平或降低到确定的阈值水平以下——时进入受限的操作模式。
在框604中，在进入受限的操作模式时，处理器可以用受限的操作模式的功能来配置多功能按键。这种功能的一个示例是在测量模式下的暂停。这种功能的另一个示例是例如在跑步或骑自行车运动期间标记一圈的结束和新一圈的开始。该功能的又一个示例是向与设备100通信的蜂窝电话传输无线通信信号，其中无线通信信号包括触发接收传入的语音呼叫的消息。在这个示例中，设备100与蜂窝电话之间的蓝牙连接可以在受限的操作模式下操作。当蜂窝电话接收到传入的呼叫时，蜂窝电话可以通过蓝牙连接将传入的呼叫的通知传送给设备100，并且设备100可以在受限的操作模式下向用户告警传入的呼叫。该告警可以是由设备100输出的可视告警或可听告警。当在输出告警的同时检测到用户操作多功能按键时，处理器可以使无线通信信号传输到蜂窝电话以接受呼叫。
框604的功能可以绕过图3的堆栈的至少一个较高层，例如，在库层304和内核层308的顶部上的至少一个层。这种被绕过的层可以在受限的操作模式下被停用，并且控制被直接指向控制可穿戴设备100的硬件的至少一个设备驱动程序。在多功能按键115的于受限的操作模式下的一些功能中，采用内核和/或库的进程。
在一实施方案中，多功能按键115配置有多个情境敏感的功能，每个功能都与可穿戴设备的不同操作的情境相关联。可以在应用程序正在运行时提供该多个功能。处理器可以确定一种情境，在该情境中已检测到按键的操作，并且作为对按键的操作的响应而执行与所确定的情境相关联的功能。
接下来让我们参照图7来描述多功能按键115的敏感于情境的操作的实施方案。一种情境可以是其中应用程序未在设备100中运行的状态。虽然处理器没有在执行应用程序，但是处理器可以用应用程序的快速启动功能来配置多功能按键(方框150)。在一实施方案中，对于正在运行应用程序的状态限定多种情境。参照图7，一种情境可能与测量模式有关。例如，当测量模式未被触发时，多功能按键的一种功能可以是触发测量模式(框700)。因此，当在应用程序正在运行但设备100未处于测量模式的状态下检测到对多功能按键的操作时，处理器可以触发测量模式的开启(框700)。
当测量模式已被触发并且设备100处于测量模式时，多功能按键可以被配置有与测量模式的触发不同的功能。在一实施方案中，如上所述，该功能为对圈进行标记。当在设备100处于测量模式的情境下检测到对按键115的操作时，处理器可以触发标记一圈的结束和新一圈的开始。该标记可以例如通过标记已获取各自测量数据的圈而将与不同圈相关联的测量数据分类。在一实施方案中，按键115的这个功能可以仅在设备110的测量模式的子集下被触发，例如，在与可适用于绕圈运动诸如跑步或骑自行车的体育活动相关联的测量模式下被触发。
在一实施方案中，在测量模式下，该按键的功能是结束该测量模式。
在情境敏感性的其他实施方案中，即时事件可以覆盖多功能按键的当前功能。这种即时事件可以通过例如经由通信连接从另一设备接收信号或消息来触发。例如，这种信号可以指示传入的语音呼叫。在一时刻，多功能按键115的功能可以是快速启动功能或结合图7所描述的任何功能。当接收到指示例如传入的语音呼叫的信号或消息时，处理器可以将多功能按键115的功能从快速启动功能(或另一功能)切换到以下功能，这样的功能为对按键115的操作引起对指示接受传入的语音呼叫的信号的传输。因此，对按键115的操作可以使蜂窝电话连接到网络，以便接通电话呼叫。在即时事件期间操作按键时或在事件终结时，处理器可以用刚好在即时事件之前使用的功能来重新配置多功能按键。
如在本申请中所使用的，术语“处理器”是指以下全部：(a)仅硬件电路实现，诸如仅在模拟和/或数字电路中的实现；(b)电路及软件和/或固件的组合，诸如：(i)处理器或处理器核的组合，或(ii)处理器/软件的一部分，所述部分包括一起工作以使得装置执行特定功能的数字信号处理器、软件和至少一个存储器；以及(c)电路，诸如微处理器或微处理器的一部分，该电路即使在物理上不存在软件或固件，也需要软件或固件进行操作。
该“处理器”的定义适用于该术语在本申请中的所有使用。作为进一步的示例，如在本申请中所使用的，术语“处理器”还涵盖以下实现：仅处理器(或多个处理器)，或处理器的一部分例如多核处理器中的一核；以及它的(或它们的)附带软件和/或固件。例如并且如果适用于特定元件，术语“处理器”还涵盖用于根据本发明的实施方案的装置的基带集成电路、专用集成电路(ASIC)和/或现场可编程网格阵列(FPGA)电路。
结合图1至图7描述的进程或方法还可以以由计算机程序定义的计算机进程的形式来执行。该计算机程序可以采用源代码形式、目标代码形式、或者某些中间形式，并且可以存储在某种载体上，该载体可以是能够携带该程序的任何实体或设备。这种载体包括暂时和/或非暂时性计算机媒体，例如记录介质、计算机存储器、只读存储器、电载波信号、电信信号和软件分发包。根据所需的处理能力，计算机程序可以在单个电子数字处理单元中执行，或者其可以分布在多个处理单元中。
对于本领域技术人员明显的是，随着技术的进步，本发明的构思可以以各种方式实施。本发明及其实施方案不限于上述示例，而是可以在权利要求的范围内变化。
