打造無縫聯(lián)網環(huán)境 SiP技術實現(xiàn)智能家庭
[導讀]系統(tǒng)封裝(SiP)技術將加速智慧家庭誕生。SiP技術能夠在有限的電路板中，整合各種無線聯(lián)網技術，讓傳輸與控制功能隱身于各類家用電子裝置中。透過這些設備與裝置的自動互聯(lián)溝通，消費者就能享受更便捷、舒適且人性化的
系統(tǒng)封裝(SiP)技術將加速智慧家庭誕生。SiP技術能夠在有限的電路板中，整合各種無線聯(lián)網技術，讓傳輸與控制功能隱身于各類家用電子裝置中。透過這些設備與裝置的自動互聯(lián)溝通，消費者就能享受更便捷、舒適且人性化的服務，打造理想的智慧家庭。
隨智慧型手機、平板電腦及智慧電視等聯(lián)網產品逐漸普及后，不論是在戶外或家中，資訊同步與內容分享的需求隨之而來，同時也刺激家庭聯(lián)網環(huán)境快速發(fā)展。其中，無線區(qū)域網路(Wi-Fi)在全球各地區(qū)市場滲透率(表1)及產品設計微型化的突破，更讓家庭內各種設備的資訊串聯(lián)愈來愈緊密。
微縮終端裝置尺寸SiP技術實現(xiàn)智慧家電串連
在Wi-Fi成為可攜式裝置及家中電子設備的主要傳輸應用技術后，Wi-Fi整合于各種電子設備的情況將會愈來愈普及；而在善用系統(tǒng)級封裝(SiP)微型技術后，能夠在有限的系統(tǒng)電路板增加元件并同時進行尺寸微縮，讓傳輸或控制的功能無形地藏在各個生活使用設備中。透過這些設備與裝置的自動互聯(lián)溝通，消費者就能享受到智慧串聯(lián)的服務。與智慧電視盒(Smart TV Box)相比，新一代的電視智慧棒(Smart TV Dongle)在使用SiP微型技術后，不僅可因此實現(xiàn)相同的網路服務以及作業(yè)系統(tǒng)功能，體積亦可以減少80%(圖1)。
圖1 采用SiP技術后，電視智慧棒的PCB尺寸較智慧電視盒減少了80%。
透過外掛或嵌入式的設計方式，電視智慧棒讓電視成為具備聯(lián)網功能及作業(yè)系統(tǒng)應用能力的智慧平臺，并啟動多樣化無線技術的相互串聯(lián)，家庭網路的應用情境也會以高畫質電視(HDTV)為中心，連結多元的聯(lián)網裝置，形成多頻段共存的分流傳輸機制，構成融合無線區(qū)域網路(WLAN)、區(qū)域網路(LAN)與個人區(qū)域網路(PAN)等網路的環(huán)境。
以智慧娛樂的應用而言，為能滿足在使用包括智慧電視、相機、手機、筆電及平板裝置等不同裝置時，都能同步傳至1,080p高畫質影像，Wi-Fi也已從2.4GHz發(fā)展至新一代5GHz頻段的802.11ac；甚至未來超高頻60GHz的802.11ad，亦是為了解決現(xiàn)階段影音互連所需要的傳輸速率，再結合數位生活網路聯(lián)盟(DLNA)協(xié)定，就可輕松將電腦、相機、手機及平板等內容，串流至電視機上觀賞，并提供消費者更好的視覺體驗(圖2)。
圖2 智慧家庭多元無線傳輸環(huán)境示意圖
在愈來愈多的設備與電視做連結時，內建Wi-Fi的家電也能使用DLNA的通用即插即用(Universal Plug and Play, UPnP)技術優(yōu)勢，使用者不須設定各裝置的網路位址，只要將支援UPnP的裝置連結至同一網域，裝置間便能自動搜尋到對方，資訊自然就能暢通無阻的串連及分享。
家電聯(lián)網的興起在無線技術普及于家庭后，藉由手機或平板裝置的資訊連動，進入了嶄新的云端生活應用。不論是冷氣空調、冰箱、微波爐、烤箱、電鍋或咖啡壺等家電設備在加入Wi-Fi后，經由家中設置的Wi-Fi路由器，就能透過身邊的手機或平板以App方式進行遠端控制，而此種Wi-Fi加App的應用模式，也能應用在攝影鏡頭上并達到家庭安全監(jiān)控的效能，例如將攝影鏡頭內嵌于像掃地機器人的移動裝置時，就能夠掌握家中各個角落的安全。
另一方面，在固定式攝影鏡頭的發(fā)展上，元件小型化趨勢及SiP高整合度設計的驅動下，未來更不須要再被電源線所牽絆，更可以有靈活的生活應用，例如放置于嬰兒或寵物的身上。
無線聯(lián)網技術添臂力智慧家電應用日趨多元
同時，無線技術多元應用也讓保健器材不再只是記錄數據的設備而已，內建無線技術的健康器材在完成體重、體脂肪、血糖或血壓量測后，個人的健康數據除能搭配藍牙(Bluetooth)、近距離無線通訊(NFC)技術馬上傳送至手機做個人健康管理外，也能以Wi-Fi方式傳遞至智慧電視，日后所有家人的健康管理都能以電視為管理平臺，一旦有須要列為注意及追蹤的情況，也能自動對外(3G/4G)傳送到指定的手機，或者透過網路傳送至合作的健康管理服務中心。
當智慧電視成為家庭智慧娛樂、智慧家電及智慧保健等資訊的串聯(lián)中心時，只要透過手指觸控，就能擁有順暢的居家設備管理及操作，而最直接的方式就是將個人的手機、平板、游樂器裝載App軟體后，透過裝置間的Wi-Fi溝通，就能立即變成隨手的家電遙控器。
當消費者已熟悉了智慧型手機的觸控操作方式，以此習慣基礎做延伸，擁有藍牙、紅外線、動作感應器功能與語音控制的觸控型智慧搖控器，不但能提供大螢幕的娛樂互動性外，還能透過智慧電視的傳輸轉介，開啟與家中家電設備的連線，成為家中的萬用遙控器。
高度整合各種晶片SiP技術強化家電產品功能
面對復雜及多功能的傳輸環(huán)境，智慧居家所使用的電子裝置，如果能夠符合輕薄性、互連性及即時互動性，并透過縮小印刷電路板(PCB)尺寸以增加可攜性，將能夠大幅創(chuàng)造家用裝置更多的使用價值。
目前透過SiP技術，已能高度整合應用處理器、兩顆DDR3、三顆NAND、Wi-Fi及藍牙共七顆晶片，發(fā)展出微型尺寸18毫米(mm)×18毫米的系統(tǒng)晶片，并進階整合記憶體、無線射頻及應用處理器等主要系統(tǒng)功能，能協(xié)助系統(tǒng)廠商為產品爭取更多的系統(tǒng)空間及設計時間(圖3)。以愈高整合度晶片所建構的產品平臺，也愈有優(yōu)勢快速發(fā)展下一代的產品，并且增加產品的設計多樣性。
圖3 以PoP(Package on Package)的設計方式整合記憶體、無線射頻與應用處理器。
當智慧、連結及娛樂三者成為智慧居家操控的核心體驗時，將不再突顯單一裝置使用的性能，而是轉為注重聯(lián)網電視與其他居家設備之間的資訊自然聯(lián)動，或者如何運用軟體加值，透過智慧型手機、平板，能夠方便地在任何地方都能達到操控及管理資訊，也同時創(chuàng)造家電設備市場嶄新的價值。
(本文作者為鉅景科技總經理)
隨智慧型手機、平板電腦及智慧電視等聯(lián)網產品逐漸普及后，不論是在戶外或家中，資訊同步與內容分享的需求隨之而來，同時也刺激家庭聯(lián)網環(huán)境快速發(fā)展。其中，無線區(qū)域網路(Wi-Fi)在全球各地區(qū)市場滲透率(表1)及產品設計微型化的突破，更讓家庭內各種設備的資訊串聯(lián)愈來愈緊密。
微縮終端裝置尺寸SiP技術實現(xiàn)智慧家電串連
在Wi-Fi成為可攜式裝置及家中電子設備的主要傳輸應用技術后，Wi-Fi整合于各種電子設備的情況將會愈來愈普及；而在善用系統(tǒng)級封裝(SiP)微型技術后，能夠在有限的系統(tǒng)電路板增加元件并同時進行尺寸微縮，讓傳輸或控制的功能無形地藏在各個生活使用設備中。透過這些設備與裝置的自動互聯(lián)溝通，消費者就能享受到智慧串聯(lián)的服務。與智慧電視盒(Smart TV Box)相比，新一代的電視智慧棒(Smart TV Dongle)在使用SiP微型技術后，不僅可因此實現(xiàn)相同的網路服務以及作業(yè)系統(tǒng)功能，體積亦可以減少80%(圖1)。
圖1 采用SiP技術后，電視智慧棒的PCB尺寸較智慧電視盒減少了80%。
透過外掛或嵌入式的設計方式，電視智慧棒讓電視成為具備聯(lián)網功能及作業(yè)系統(tǒng)應用能力的智慧平臺，并啟動多樣化無線技術的相互串聯(lián)，家庭網路的應用情境也會以高畫質電視(HDTV)為中心，連結多元的聯(lián)網裝置，形成多頻段共存的分流傳輸機制，構成融合無線區(qū)域網路(WLAN)、區(qū)域網路(LAN)與個人區(qū)域網路(PAN)等網路的環(huán)境。
以智慧娛樂的應用而言，為能滿足在使用包括智慧電視、相機、手機、筆電及平板裝置等不同裝置時，都能同步傳至1,080p高畫質影像，Wi-Fi也已從2.4GHz發(fā)展至新一代5GHz頻段的802.11ac；甚至未來超高頻60GHz的802.11ad，亦是為了解決現(xiàn)階段影音互連所需要的傳輸速率，再結合數位生活網路聯(lián)盟(DLNA)協(xié)定，就可輕松將電腦、相機、手機及平板等內容，串流至電視機上觀賞，并提供消費者更好的視覺體驗(圖2)。
圖2 智慧家庭多元無線傳輸環(huán)境示意圖
在愈來愈多的設備與電視做連結時，內建Wi-Fi的家電也能使用DLNA的通用即插即用(Universal Plug and Play, UPnP)技術優(yōu)勢，使用者不須設定各裝置的網路位址，只要將支援UPnP的裝置連結至同一網域，裝置間便能自動搜尋到對方，資訊自然就能暢通無阻的串連及分享。
家電聯(lián)網的興起在無線技術普及于家庭后，藉由手機或平板裝置的資訊連動，進入了嶄新的云端生活應用。不論是冷氣空調、冰箱、微波爐、烤箱、電鍋或咖啡壺等家電設備在加入Wi-Fi后，經由家中設置的Wi-Fi路由器，就能透過身邊的手機或平板以App方式進行遠端控制，而此種Wi-Fi加App的應用模式，也能應用在攝影鏡頭上并達到家庭安全監(jiān)控的效能，例如將攝影鏡頭內嵌于像掃地機器人的移動裝置時，就能夠掌握家中各個角落的安全。
另一方面，在固定式攝影鏡頭的發(fā)展上，元件小型化趨勢及SiP高整合度設計的驅動下，未來更不須要再被電源線所牽絆，更可以有靈活的生活應用，例如放置于嬰兒或寵物的身上。
無線聯(lián)網技術添臂力智慧家電應用日趨多元
同時，無線技術多元應用也讓保健器材不再只是記錄數據的設備而已，內建無線技術的健康器材在完成體重、體脂肪、血糖或血壓量測后，個人的健康數據除能搭配藍牙(Bluetooth)、近距離無線通訊(NFC)技術馬上傳送至手機做個人健康管理外，也能以Wi-Fi方式傳遞至智慧電視，日后所有家人的健康管理都能以電視為管理平臺，一旦有須要列為注意及追蹤的情況，也能自動對外(3G/4G)傳送到指定的手機，或者透過網路傳送至合作的健康管理服務中心。
當智慧電視成為家庭智慧娛樂、智慧家電及智慧保健等資訊的串聯(lián)中心時，只要透過手指觸控，就能擁有順暢的居家設備管理及操作，而最直接的方式就是將個人的手機、平板、游樂器裝載App軟體后，透過裝置間的Wi-Fi溝通，就能立即變成隨手的家電遙控器。
當消費者已熟悉了智慧型手機的觸控操作方式，以此習慣基礎做延伸，擁有藍牙、紅外線、動作感應器功能與語音控制的觸控型智慧搖控器，不但能提供大螢幕的娛樂互動性外，還能透過智慧電視的傳輸轉介，開啟與家中家電設備的連線，成為家中的萬用遙控器。
高度整合各種晶片SiP技術強化家電產品功能
面對復雜及多功能的傳輸環(huán)境，智慧居家所使用的電子裝置，如果能夠符合輕薄性、互連性及即時互動性，并透過縮小印刷電路板(PCB)尺寸以增加可攜性，將能夠大幅創(chuàng)造家用裝置更多的使用價值。
目前透過SiP技術，已能高度整合應用處理器、兩顆DDR3、三顆NAND、Wi-Fi及藍牙共七顆晶片，發(fā)展出微型尺寸18毫米(mm)×18毫米的系統(tǒng)晶片，并進階整合記憶體、無線射頻及應用處理器等主要系統(tǒng)功能，能協(xié)助系統(tǒng)廠商為產品爭取更多的系統(tǒng)空間及設計時間(圖3)。以愈高整合度晶片所建構的產品平臺，也愈有優(yōu)勢快速發(fā)展下一代的產品，并且增加產品的設計多樣性。
圖3 以PoP(Package on Package)的設計方式整合記憶體、無線射頻與應用處理器。
當智慧、連結及娛樂三者成為智慧居家操控的核心體驗時，將不再突顯單一裝置使用的性能，而是轉為注重聯(lián)網電視與其他居家設備之間的資訊自然聯(lián)動，或者如何運用軟體加值，透過智慧型手機、平板，能夠方便地在任何地方都能達到操控及管理資訊，也同時創(chuàng)造家電設備市場嶄新的價值。
(本文作者為鉅景科技總經理)
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