如何为低功耗微控制器创建和测试智能手表应用程序

在构建和验证应用程序时，将用户体验、体系结构和资源优化放在首位。

智能手表和其他类型的可穿戴设备为向客户提供新产品带来了巨大机遇，并给应用程序开发人员带来了独特的挑战。虽然苹果的watch OS和谷歌的Wear OS在市场上占据主导地位，但也有一些其他选项可以提供类似的体验，既不需要昂贵的硬件，也不需要繁琐的操作系统堆栈（参见Zepp Health的Amazfit智能手表 ）。

微处理器（MPU）和微控制器（MCU）平台为开发人员提供了CPU和图形能力，以构建复杂的智能手表用户体验（UX），同时还减少了电力消耗，降低了采购成本。

为MPU和MCU开发应用程序与使用苹果或安卓环境构建应用程序不同，因为你的工作离硬件更近，对操作系统、内存、图形和CPU工作负载有更多控制。在开始开发和测试下一款基于MPU/MCU的智能手表之前，了解这些差异非常重要。

     如何开发一款智能手表应用程序  

除了价格，消费者还依据智能手表的功能和电池寿命来做出购买决策。为了有效地针对这些问题，开发人员需要了解如何很好地定义他们的应用程序体系结构、用户体验，以及内存、图形和电源效率的优化技术。

     应用程序架构  

一般来说，最好将图形用户界面（GUI）逻辑与系统或后端逻辑分离，因为它可以将前端与硬件或外围设备中的任何搅动或更改隔离开来。为此，必须采用某种形式的胶合逻辑或通信模式，在系统模型和GUI模型之间来回移动数据。

无论采用何种胶合逻辑方法，智能手表UI设计开发框架都必须支持前端和后端之间清晰且可维护的分离。

开发人员往往希望通过牺牲干净的体系结构，将所有东西捆绑到一个单一的应用程序中，从而在MPU/MCU平台上实现更好的性能。这会导致开发和维护问题，因为小的更改需要大的努力来实施和测试。

     用户体验  

智能手表的可用性和用户体验与手机和平板电脑不同。屏幕空间越来越小，视频和动画等耗电型GUI元素的空间也越来越小。

本博客涵盖了智能手表重要的用户体验注意事项，包括屏幕大小、CPU能力和电源效率。

     优化技术 

要充分利用智能手表界面设计平台的功能，需要了解内存和图形是如何协同工作的。乍一看，高分辨率图像可能提供理想的用户体验，但它也可能需要昂贵的CPU周期和RAM空间来解码并推送到屏幕上。类似地，屏幕切换之间的小动画效果可能会让用户感到高兴，但它也可能会占用您本不需要释放的内存。

以下是我们撰写的一些博客，旨在进一步了解这些概念，以及确定哪些内存和图形选项是适合您的方法：

嵌入式GUI的内存优化考虑

在嵌入式GUI中优化图像图形内存

维护具有任务优先级的响应性GUI

     如何测试智能手表应用程序 

智能手表测试总是与验证用户体验相关。无论是功能、性能还是电池寿命，您的测试策略都应该从用户的角度考虑以下三点：

1. 功能操作的逻辑是否正确？
2. 对用户的演示是否正确？
3. 电源效率是否在可接受范围内？

逻辑测试可能会验证按钮按下或按下通知是否会引起菜单弹出。演示测试将进一步验证用户在屏幕上特定（x，y）坐标处可以看到菜单的所有元素，而不是被其他GUI元素遮挡。能效测试可能包括测量特定CPU利用率的最大、平均和最坏情况消耗。

Crank 软件的 Storyboard 开发团队的GUI测试结果示例

     智能手表硬件的选择

基于上述概念，智能手表开发者在决定使用哪种硬件平台时通常需要考虑三个方面：

1. 该平台是否强大到足以运行GUI？
2. 系统是否有所需的内存？
3. 总体存储需求是什么？

由于这本身是一个冗长的话题，我们建议您联系我们了解更多硬件选择指南 ，了解有关为智能开发选择合适处理器的详细信息。

为MPU/MCU平台创建和测试智能手表应用程序需要不同于平常软件的策略。在实现尽可能好的用户体验时，硬件功能必须驱动您的GUI设计和开发决策，同时还要在测试策略中添加新的类别，如能效和内存使用。

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