揭開Fitbit Flex不輕易透露的秘密

作者: Brian Dipert,EDN專欄作者

大家都在討論最新最好的可穿戴設備有哪些,我覺得從歷史發展的角度來回顧這類產品的起源很有意思。因此,這裡向大家介紹Fitbit於2013年5月推出的Fitbit Flex,這是該公司的首款腕帶式追蹤器(Fitbit成立於2007年,其最初的幾個產品都是夾式追蹤器,需要夾在口袋或皮帶上,跟計步器一樣)。

大家都在討論最新最好的可穿戴設備有哪些,我覺得從歷史發展的角度來回顧這類產品的起源很有意思。因此,這裡向大家介紹Fitbit於2013年5月推出的Fitbit Flex,這是該公司的首款腕帶式追蹤器(Fitbit成立於2007年,其最初的幾個產品都是夾式追蹤器,需要夾在口袋或皮帶上,跟計步器一樣)。

從圖1可以看到,Fitbit Flex腕帶有多種顏色及大小可供選擇,有些協力廠商還能提供不同款式,嵌入在腕帶內的追蹤器當然都是一樣的。2018年10月我在eBay上買了一支黑色的Fitbit Flex,售價14美元多一點。賣家聲明:這個Fitbit Flex已經開箱,是新的,因為拿來拿去可能會有一些輕微磨損,但這些我都無所謂。

圖1 有多種顏色及大小的Fitbit Flex腕帶可供選擇。

我收到賣家寄來的腕帶(圖2)。腕帶正面右側有一個半透明的閃亮塑膠「環」,其下是追蹤器LED燈(沒有OLED、LCD或其他多功能顯示器),顯示腕帶的工作狀態。它具備一個雙齒夾(圖3),當腕帶戴在手腕上時,可用雙齒夾將腕帶的兩端固定在一起(電池的續航時間估計約為5天)。

圖2 賣家寄來的腕帶。

圖3 用雙齒夾可將腕帶的兩端固定在一起。

將腕帶轉過來,可以看到插入追蹤器的位置。橡膠的柔軟度相當好,插入和拔出追蹤器實際上比想像中容易一些(圖4)。

圖4 腕帶背面可以看到插放追蹤器的位置。

請注意,與後來的產品不同,Fitbit Flex中沒有用於光學心率測量的光電容積脈搏波描記法(PPG)感測器,更沒有用來檢測睡眠呼吸情況的SpO2血氧感測器。

隨同腕帶一起寄來的還有一個小小的藍牙低功耗(BLE)USB適配器,如果電腦上沒有內建相關的無線通訊軟體,就可以使用這個適配器。

圖5 小小的藍牙低功耗USB適配器。

在圖6的放大圖中可以更清楚地看見適配器上面標註的文字。

圖6 藍牙低功耗USB適配器放大圖。

圖7顯示追蹤器插入配套的USB充電器中。

圖7 追蹤器插入配套的USB充電器中。

圖8是拆下追蹤器後充電器的內視圖,從圖中可以看到,充電器有多個引腳,使追蹤器與充電器互相連通,進行充電。

圖8 拆下追蹤器後的充電器內視圖。

圖9是追蹤器,顯示了其相對於1美分硬幣的大小。

圖9 追蹤器相對於1美分硬幣的大小。

追蹤器的一端是圓的,與充電器相配,如圖10所示。

圖10 追蹤器的一端是圓的,與充電器相配。

追蹤器的另一端是斜面,上面有顏色很淡的半透明「Fitbit」品牌字樣,以便其下的LED光透出來(圖11)。

圖11 追蹤器的另一端是斜面,上面有淡淡的「Fitbit」品牌字樣。

現在開始拆解。先從藍牙低功耗適配器下手,需要一個「開盒刀」來幫忙。拆下塑膠帽的一半,露出裝置下方的藍牙天線(圖12)。

圖12 拆下藍牙低功耗適配器塑膠帽的一半,露出下面的藍牙天線。

拆下塑膠帽的另一半,乍看之下你也許會有點失望,但不要洩氣,還沒完呢。

啊哈!裡面有晶片(圖13)。

圖13 拆下藍牙低功耗適配器塑膠帽的另一半,裡面有晶片。

最搶眼的是德州儀器(TI)的CC2540,它是支援USB藍牙低功耗的無線MCU。下方的「F128」表示它包含128KB快閃記憶體,廠商也提供「F256」的配置。

拆除其餘的塑膠框,可以看到更多東西(圖14)。

圖14 拆除藍牙低功耗適配器上剩餘的塑膠框,可以看到更多東西。

接下來是重頭戲,即追蹤器。還是用開盒刀,沿著一端的接縫(可以看見)切開(圖15)。

圖15 沿著一端的接縫切開追蹤器。

看到了吧,我之前跟你說過,它是半透明的(圖16)!

圖16 追蹤器頂部是半透明的。

從圖17可以看到,其頂部是多LED陣列,下方是藍牙天線。

圖17 追蹤器的頂部是多LED陣列,下方是藍牙天線。

要從防水外殼中掏出裡面的東西,需要使用不同的工具。我從我的美甲套裝中拿出了一個工具,好像叫死皮剪(這是我第一次使用),如圖18所示。

圖18 要從追蹤器的防水外殼中掏出裡面的東西,需要使用死皮剪。

在我剪開外殼時,發現自己無意中沿著外殼的另一個接縫下了刀,這個接縫在頂部和底部之間,肉眼很難看見。首先映入眼簾的是鋰聚合物電池(幸好沒有爆炸),如圖19所示。

圖19 剪開追蹤器外殼,首先看到鋰聚合物電池。

嵌入的不太穩定、顯得有些搖搖晃晃的藍牙天線很快就脫落了(圖20)。

圖20 藍牙天線很快就脫落了。

 

 

繼續拆解,接下來看到的是PCB另一面的IC,以及下方的另一個神秘天線(圖21)。

圖21 PCB另一面的IC與下方的另一個神秘天線。

順帶一提,電池旁邊的是觸覺振動馬達(圖22)。

圖22 電池旁邊的是觸覺振動馬達。

前面提到的天線和IC,在圖23中可以看得更清楚(雖然還是不完整)。

圖23 前面提到的天線和IC。

追蹤器裡面的東西終於取出來了,至少是從部分外殼中取出來了。剩下的充電觸點仍留在外殼上,如圖24所示。

圖24 取出追蹤器裡面的東西,充電觸點還留在外殼上。

天線仍然黏在另一半外殼上(圖25)。

圖25 天線仍然黏在另一半外殼上。

天線上有一個NFC標籤,可與支援NFC的Android手機近距離通訊,自動啟動Fitbit App(無需用戶手動啟動),如圖26所示。廠商顯然認為不值得為了這個功能而增加BOM成本,因為後續型號就不提供這個功能了。但是在最近的Fitbit Charge 3「特別版」中它又出現了,用來支援Fitbit Pay服務。

圖26 天線上有一個NFC標籤,可與支持NFC的Android手機近距離通訊。

拿開外殼後,裡面看得更清楚了。圖27右邊緣顯示的充電端子與圖24中外殼中的充電觸點匹配。

圖27 右邊緣的充電端子。

除了一些測試點,電池下面沒什麼東西。我認為左下角是被切斷的藍牙天線焊接,如圖28所示。

圖28 除了一些測試點外,電池下面沒什麼東西。

至少從晶片的角度來看,PCB的另一面更有意思(圖29)。

圖29 PCB的另一面有一些晶片。

晶片上的標記看不清楚,我和iFixit的朋友們都認為,左邊的大晶片是Nordic半導體的nRF8001藍牙低功耗連接和接近IC。右邊的大晶片是意法半導體的32L151C6超低功耗Arm Cortex-M3 MCU。位於它們之間的,上面是TI BQ24040單輸入、單芯鋰離子電池充電器,下面是一個看不出供應商/型號的3軸加速度計(我們是這樣認為的)。

最後,在清理掉所有的拆解碎片後,我又拿起USB充電器,意識到裡面可能還有東西。例如,充電器的一面有一個孔,似乎是被動通風孔(圖30)。

圖30 USB充電器上似乎有一個被動通風孔。

用開盒刀切開USB充電器,看到與這個孔對應的是一個穩壓器(我猜測),如圖31所示。圖32顯示這個微型PCB的另一面。

圖31 USB充電器外面有一個被動通風孔,對應一個穩壓器。

圖32 USB充電器微型PCB的另一面。

讀者朋友,你對這個特殊的IC或本次拆解有什麼想法,請跟我們分享!

(參考原文:Teardown: Fitbit Flex doesn’t easily give up its secrets,by Brian Dipert)

 

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