Akıllı Saat Nasıl Yapılır: Çip Seçimi

 (ericmigi.com)
1 puan yazan GN⁺ 2025-05-16 | 1 yorum | WhatsApp'ta paylaş
  • Core Time 2 için SiFli'nin SF32LB52J çipi seçildi
  • Akıllı saat tasarımında en önemli kararlardan biri doğrudan çip seçimidir
  • Yazılım uyumluluğu, güç tüketimi ve birim maliyet gibi etkenler çip seçimini büyük ölçüde etkiler
  • SiFli çipi, açık kaynak SDK, düşük güç tüketimi ve bol bellek sunuyor
  • Bu seri, ileride ekran gibi diğer temel bileşenlerin nasıl seçileceğini de ele alacak

Genel Bakış

  • Bu yazı, doğrudan akıllı saatin nasıl yapılacağını anlatan yazı dizisinin ilk bölümü
  • Amaç, 2025 civarında kullanılabilir bir akıllı saati herkesin biraz çabayla yapabileceğini göstermek
  • PebbleOS'un açık kaynak hâline gelmesinin, daha yaratıcı akıllı saat geliştirmelerini teşvik etmesi bekleniyor
  • Akıllı saatler genel olarak donanım, yazılım (firmware/işletim sistemi) ve mobil uygulama olmak üzere üç ana unsurdan oluşuyor

Donanım Bileşenlerinin Ayrıştırılması

  • Akıllı saat donanımı genel olarak beş sistem unsuruna ayrılabilir
    • Mikrodenetleyici çipi (genellikle Bluetooth radyo içerir)
    • Ekran
    • Sensörler ve çıkış aygıtları (düğmeler, dokunmatik, mikrofon, ivmeölçer, hoparlör vb.)
    • Diğer elektronik parçalar (çipler, pasif bileşenler, PCB, pil vb.)
    • Mekanik yapı (saat kasası, cam, düğmeler, kayış, şarj kablosu vb.)
  • Sensör, pil, kayış, mikrofon gibi parçalar için bugün farklı fiyat aralıklarında çok sayıda seçenek bulunduğundan seçim nispeten kolay
  • En zor kararlar, mikrodenetleyici + Bluetooth radyo ile ekran tarafında veriliyor

Çip (Mikrodenetleyici) Seçiminin Önemi

  • MCU, akıllı saatin "kalbi" olarak görev yapar ve CPU, RAM, flash depolama, I/O ve radyo gibi bileşenleri tek çipte birleştirir
  • Uygun MCU'yu seçmek; maliyet, güç ve yazılım uyumluluğu gibi birçok kısıt arasında denge kurmayı gerektirir
  • Her MCU'nun SDK'sı, sürücüleri ve build sistemi farklı olduğundan yazılım geliştirme zorluğu artar
  • PebbleOS yalnızca belirli bir şirketin (STM) MCU'larına göre uyarlandığı için başka bir MCU'ya geçerken sürücüler ve build sisteminin değiştirilmesi gerekir
  • Bazı MCU'larda PebbleOS'un ihtiyaç duyduğu FreeRTOS desteğini sağlamak zordur
  • Seri üretim yapılmadığında, yazılım geliştirme maliyeti ürünün birim maliyetinde büyük pay sahibi olur

Daha Önce Kullanılan Çipler ve Seçim Süreci

  • Geçmişte Pebble saatlerde STM32F2 kullanıldı; ilk dönemlerde çip seçimi çoğu zaman ilişkiler ve çevreden gelen tavsiyelere dayanıyordu
  • Yakın dönemde Nordic nRF52840 çipi kullanılarak Core 2 Duo akıllı saat prototipi üretildi
    • Geliştirme süreci, açık kaynak BLE yığını (nimBLE) kullanılarak ilerletildi
  • Daha fazla bellek ve performans isteyen Core Time 2 için nRF52840 artık yetersiz kalıyor
    • Nordic'in yeni düşük maliyetli çipi (nRF54L15) yeterli RAM sunmuyor, üst seviye çip (nRF54H) ise pahalı
    • Core Time 2'nin renkli ekranını sürmek için özel bir arayüz de gerekiyor

SiFli Çipinin Bulunması ve Seçilmesi

  • Apollo, BES, Dialog gibi birçok aday incelendi ancak açık kaynak SDK eksikliği gibi nedenlerle beklentileri karşılamadı

  • BES gibi bazı çiplerde NDA, örnek kodun paylaşılmaması gibi nedenlerle geliştirme ortamı uygun değildi

  • Tesadüfen SiFli CEO'sundan gelen bir e-posta sonrası iletişim kuruldu ve şirketin açık kaynak ekosistemine aktif biçimde yaklaştığı görüldü

  • SiFli çipleri hâlihazırda Redmi, Oppo ve Noise gibi markaların on milyonlarca akıllı saatinde kullanılıyor

    • En küçük model (SF32LB52x), 512K'dan fazla SRAM, 16M PSRAM ve özel bir MIP ekran denetleyicisi içeriyor
    • Düşük güç tüketimi sunuyor (BLE bağlantısında ~50uA), fiyatı ise 2 doların altında
    • Ek olarak 1~2MB SRAM seçeneği sunuluyor
    • GitHub'da açık kaynak SDK sağlanıyor ve PebbleOS portu için destek sözü veriliyor

  • Sonuç olarak Core Time 2 için seçilen çip SF32LB52J (1.8V sürümü) oldu

Sonuç ve Sonraki Adım

  • Core Time 2, SiFli SF32LB52J çipiyle geliştirilecek
  • Bir sonraki yazıda ekran seçimi süreci ele alınacak

Referans Bağlantıları

İlgili okumalar

1 yorum

 
GN⁺ 2025-05-16
Hacker News görüşleri
  • Bu alandaki tek oyuncunun yalnızca PebbleOS olmadığını vurguluyor; mikrokontrolcüler için küçük bir Javascript uygulaması olan Espruino'dan da bahsediyor; bangle.js ve Fallout Pip boy gibi projelerde kullanılıyor ve cihazları gerçek zamanlı hacklemek kolay. Espruino için ayrıca bir Github discussion bağlantısı da paylaşıyor
    • bangle.js'i ilk kez duyduğunu, zaten bildiği bir dille özgürce kurcalanabilmesini sevdiğini söylüyor; 1. nesil sürümü satın almak istemiş ama artık satılmıyor olması üzücü
    • Daha az ilgi gören rakiplerin harika işlerinden de söz edildiği için teşekkür ediyor; Pebble harika ama onlar da ilgiyi hak ediyor. Ayrıca Amazon Fallout dizisi oldukça eğlenceli, izleme fırsatı olursa tavsiye ediyor
    • Bu arada PineTime da var
  • "SDK açık kaynak" ifadesine dikkat çekiyor; BLE MCU ile birlikte açık kaynak kodlu bir SDK olması ilgisini çekmiş. Ancak gerçekte BLE kodu ikili blob biçiminde; bir şey açık kaynak diye anlatılıyorsa tüm kaynak kodun okunabilir olması gerektiğini düşünüyor
    • BLE radyo cihazı firmware'i, fikri mülkiyet ve düzenleyici nedenler yüzünden her zaman ikili blob olarak sunuluyor
  • Bu akıllı saat, bugünün ölçütlerine göre o kadar da akıllı değil; şu anda kullandığı akıllı saatteki NFC ödeme, çift bant GPS, 4G LTE bağlantısı gibi kullanışlı özellikleri epey özleyeceğini söylüyor. Pebble (ve repebble) bunu çok haftalı pil ömrüyle takas ediyor; ancak Galaxy Watch'ı iki günde bir şarj etme zahmeti, tüm bu güçlü özelliklerden vazgeçmeyi gerektirecek kadar büyük değil
    • Tersine, kendisinin tüm bu özelliklerle ilgilenmediğini ve uzun pil ömrünün önemli olduğunu söylüyor; farklı kullanıcıları hedefleyen farklı cihazların olması güzel. Bu akıllı saatin birine uymaması, onun “akıllı olmadığı” anlamına gelmez; sadece o kullanıcıya uygun değildir
    • Garmin zaten bu özelliklerin çoğunu ve çok haftalı pil ömrünü sunuyor; yalnızca 4G hâlâ yok ve duyduğuna göre gelecek yılki cihazlarda olacak
    • Kendisi de GPS olmazsa eksiklik hissedeceğini ama Pebble'ın verdiği tatmini sağlayan bir cihazı hâlâ bulamadığını söylüyor. Garmin'de başka alanlarda tavizler var (pil, widget'lar, takvim, ekran okunabilirliği vb.); her şey bir trade-off
    • Kendisi için tüm bu özellikler gereksiz; bildirim alan, basit nabız ölçümü yapan ve biraz özelleştirilebilen bir saat yeterli. Haftada birden sık şarj etmek gerekiyorsa takmayı düşünmüyor
    • Sırf pil ömrü açısından bile oldukça etkileyici
  • İlgili çip hakkında daha fazla bilgi için bir cnx-software makale bağlantısı paylaşıyor
  • Ana çip ile BLE çipini ayırmak yerine tek çipli bir tasarım seçilmesini ilginç buluyor; yüksek performanslı MCU'larda genelde RF bulunmadığından, iki çipli tasarım çoğu zaman daha uygun olabiliyor
    • Modern üst seviye MCU'larda da NRF veya ESP32 gibi hem Bluetooth hem Wi‑Fi'ı birlikte kullanabilen çipler var. Bugün olsa kişisel olarak ESP32'yi tercih edeceğini söylüyor; sürekli gelişmesi ve iyi topluluk desteği çekici. Kendisi de micropython tabanlı bir akıllı saat platformu geliştiriyor
    • SiFli çipinin Cortex-M33 çekirdeği, eski Pebble'da kullanılan M4 çekirdeğinden çok daha hızlı. Daha hızlı bir MCU'ya ihtiyaç olmadığını; asıl önemli olanın pil ömrü olduğunu ve bu kez Bluetooth entegre MCU kullanımının ömrü yaklaşık 1 haftadan yaklaşık 1 aya çıkarmasının büyük bir yükseltme olduğunu söylüyor
    • Sadece saat olacaksa UNIX bilgisayara kadar gerek olmadığını; saat gösterimi, nabız ölçümü, AWS ile iletişim gibi işler için basit bir MCU'nun yeterli olduğunu söylüyor
    • Çip sayısı arttıkça projenin karmaşıklaştığını; her çip için pasif bileşenler ve osilatör gerektiğini, çipler arası iletişimin ayarlanması, firmware güncellemesi ve debug yöntemlerinin de ayrıca düşünülmesi gerektiğini belirtiyor. Bu yüzden biraz pil ömründen ödün vermek daha mantıklı olabilir
  • Düşük güç tüketimli çip sektöründe sonunda açık kaynağa yönelen bir ürün çıktığını görmekten memnun; rePebble duyurulur duyurulmaz hemen kayıt yaptırdığını söylüyor. Ama aslında akıllı saat değil, yalnızca titreşimli bildirim veren “aptal” bir saat istediğini sonradan fark etmiş. Bu talep küçük ama çok ilgili insanların olduğu bir niş alan. Son 2 yıldır Casio F105 taktığı için bundan daha büyük, ağır ya da kalın bir şeye tahammül edemiyor. Sadece Bluetooth özelliği olsa haftada bir şarjı göze alabilir; bu yüzden bugünlerde, iPhone'daki tüm bildirimleri alabilecek çok küçük bir Bluetooth çipi, titreşim motoru ve küçük lityum pili saat kayışı arasına sabitlemeyi planlıyor. Mi Band 1'i ilk kullandığı zamanı hâlâ hatırlıyor; ekran bile yoktu, yalnızca uygulamaya göre rengi değişen 3 RGB LED vardı. Böylece hangi mesajın geldiğini hemen anlayabiliyordu
    • Citizen'in W770 modelinden bahsediyor; yakın zamanda ikinci el olarak 200 doların altında almış ve kronograf, BLE, alarm ve titreşim motorunu bir araya getiren oldukça iyi bir saat olduğunu söylüyor. Ekran yerine çoğu bilgiyi akreple yelkovanla gösterdiğinden, nasıl kullanılacağını öğrenmek için kılavuzu mutlaka okumak gerekiyor. Süperkapasitör tabanlı güneş enerjili şarj sayesinde tamamen karanlıkta bile aylarca pil derdi yok. Süperkapasitör, 15-20 yıl kadar kullanıldıktan sonra değiştirilebilen bir parça. Hiçbir şey talep etmeden sadece görevini istikrarlı biçimde yerine getiriyor. Citizen'in BLE özelliği olan başka modelleri de olabilir; biri bildirim/Bluetooth protokolünü reverse-engineer edip açık kaynak bir uygulama yazarsa hacker'lar için eğlenceli olasılıklar doğabilir
    • Hâlâ OG Pebble kullandığını ve geri dönmesine sevindiğini ama yükseltme planı olmadığını söylüyor; titreşimli alarm ve bildirim özellikleri yeterli. Ama mutlaka parlak ortamda da rahat görülebilen ve yaşa bağlı yakın görme sorunlarına da uygun bir ekran gerekiyor; OG Pebble'ın eInk ekranı bunu gayet iyi sağlıyor. Akıllı telefonu çıkarmadan mesajları kontrol edebiliyor. İkinci eli 30 dolar, yeni pili de 15 dolara bulunabildiği için fiyat/performansı iyi. Rebble.io topluluğu da hâlâ yeterince iyi işliyor
    • Kendisi de vintage bir Seiko saate “akıllı” kayış ya da toka takabilmeyi istiyor; yalnızca çok belirli durumlarda titreşimli bildirim yeterli. Tüm diğer işlevler ya da ekran ise aksine dikkat dağıtıcı
    • Apple Watch'ın UX'ini rahatsız edici buluyor (1 cm'lik parmakla 2 cm'lik ekrana dokunmak...); ayrıca fazla çok şey yapmaya çalışması da hoşuna gitmiyor. Pebble sadece arama ve mesaj bildirimleri alsa bile yeterli olduğundan telefondan daha uzak kalabiliyor. Pebble çok hafif; belli bir watch face açıldığında eve dönmüş gibi hissettiriyor
    • Kendisi de sadece titreşimli bildirim özelliği olan “aptal” bir saat istiyor. Bildirimlerin çoğu gerçekten acil değil ve gereksiz yere odağı çalıyor; sonunda tüm bildirimleri kapatıp telefonu birkaç saatte bir elle kontrol eder hâle gelmiş. Asıl ihtiyacı olan şeyin alarmı titreşimle haber veren bir özellik olduğunu söylüyor; “otobüs saati yaklaşıyor” veya “mola zamanı” gibi kullanım senaryoları yeterli. Gereksiz sensörlere ihtiyaç yok
    • Withings ScanWatch da bu kullanım için uygun bir ürün; pil ömrü neredeyse bir ay
    • Saat değil fitness tracker aramasının da oldukça nadir bir ihtiyaç olduğunu söylüyor; yüzük istemiyor, bileklik biçiminde ya da ideal olarak ayak bileği bandı olmasını isterdi. Ancak bunun nabız ölçümü veya ek veri toplama açısından zor olabileceğini kabul ediyor
    • Mi Band gibi cihazlar bu boşluğu iyi dolduruyor; küçük ve hafif oldukları için rahatsız etmiyor, aynı zamanda ekran ve makul pil ömrü sunuyorlar
  • Ucuz Çinli Freqchip SOC'yi hacklemeye başladığını söylüyor; Ali'de bu çiple yapılmış akıllı saatler 3 euroya bulunabiliyor
    • İçinde bu çip olan saat ürününe bağlantı istiyor; birkaç arama yapmasına rağmen bulamadığını söylüyor
    • Bazı çiplerin 3 bin adet MOQ ile 2,6 yuan ($0.36) fiyatına Arm Cortex m3, BLE ve sig-mesh desteği sunmasına şaşırıyor; SDK'nin kullanılabilirliğini merak ediyor
  • PebbleOS ile çalışan bir ölçüde açık kaynak donanım görmenin sevindirici olduğunu söylüyor; 2025'te artık sola yaslı blog formatının ortadan kalkmasını umuyor, geniş ekranlar yaygınken okumayı gereksiz yere zorlaştırması üzücü
  • “En ilginç ve zor kısıt yazılım uyumluluğu” ifadesi hakkında, aslında bunun listedeki en son madde olacak kadar çözmesi kolay bir iş olduğunu düşündüğünü söylüyor
    • Bu ürün özelinde yazılım uyumluluğu iki büyük nedenle çok önemli: Birincisi, mevcut ekip eski Pebble dönemine kıyasla çok küçük, bu yüzden yazılım işini azaltmak en büyük öncelik. İkincisi, tüm uygulamalar ve watch face'ler ARM ikili dosyaları olarak dağıtılıyor; dolayısıyla MCU mimarisi değişirse geriye dönük uyumluluk kayboluyor. ESP32 de buna dahil
    • Her şey proprietary ise birçok çıkmaza girilebileceğini; bunun standart PC donanımından çok farklı olduğunu söylüyor
  • Bu yazıyı çok ilgi çekici bulduğunu söylüyor; nimBLE harika bir Bluetooth stack'i ve Core Devices için gelecekteki gelişim ihtimallerini açması heyecan verici