無線通訊協(xié)定標準 爭相進駐穿戴式裝置
穿戴式裝置在做資料傳遞時,大多透過無線的方式來進行。規(guī)格設(shè)計上,優(yōu)先考慮低耗電為主,距離和傳輸速度為其次。
目前手機大多內(nèi)建藍牙功能,因此大多數(shù)智慧手環(huán)/手表產(chǎn)品都會配置藍牙傳輸元件,與手機連結(jié),成為手機的延伸配件。為了省電,大多透過Bluetooth 4.0 LE (BLE,低耗電藍牙,或稱Bluetooth Smart)協(xié)定來跟手機做資料傳輸、認證。
市售智慧手表/手環(huán)規(guī)格與元件比較表
Omate TrueSmart第二代智慧表,內(nèi)部布線空間更斤斤計較 (Kickstarter)
使用BLE做傳輸時,其距離減至30公尺、空中資料傳輸率為1Mb/s,應(yīng)用程式傳輸率為0.27Mb/s,延遲時間更短(達6ms),不能傳輸語音資料。耗電量與正常藍牙模式相比,省電2倍至100倍,操作電流低于15mA,已獲ICT產(chǎn)業(yè)認可,因此藍牙協(xié)定,可說是當(dāng)今穿戴式電子裝置必備的無線通訊協(xié)定之一。
至于醫(yī)療用穿戴式裝置的無線網(wǎng)路方案,大多采用ANT/ANT+的協(xié)定,作為感應(yīng)資料搜集、遙控訊號的傳遞。不過由于目前大多數(shù)的手機/平板并不支援ANT+協(xié)定,因此有廠商開始試推同時支援藍牙與ANT+協(xié)定的心率手環(huán)(如Viiiiva),讓消費者不需另買ANT+轉(zhuǎn)藍牙的Dongle。
此外,ZigBee聯(lián)盟也在2012年訂立ZHC (ZigBee Health Care)的標準,ZHC和藍牙同時獲得CHA (Continua健康聯(lián)盟)的認可,因此這兩個無線通訊協(xié)定,在健身與醫(yī)療專用的穿戴式裝置上發(fā)展非??焖佟M瑫r采用藍牙和ZigBee可構(gòu)建出星型、對等和混合的網(wǎng)路節(jié)點,讓控制與配對上更加方便。
另外像是NFC(Near Field Communication,近場通訊)協(xié)定,應(yīng)用在穿戴式裝置上也有增加的趨勢(如Fitbit Flex手環(huán)、Sony SmartWatch 2手表),與具NFC功能的手機互碰一下,就能完成配對,省下繁復(fù)設(shè)定配對過程,接著便可透過藍牙來傳輸資料,讓操作更方便。至于醫(yī)療級的產(chǎn)品中,歐姆龍(Omron)也展出采用NFC技術(shù)的睡眠與心率監(jiān)測機。
全新的無線通訊技術(shù)-Hotknot
聯(lián)發(fā)科(MTK)與深圳匯頂科技(Goodix)共同推出了Hotknot技術(shù),類似NFC、只要將兩支手機的電容式觸控螢?zāi)换ハ嗯鲇|一下,即可完成配對、認證、行動付款、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葎幼鳌?/p>
Hotknot的優(yōu)勢在于,不需要增加額外的晶片和天線(不會增加成本),即可達到跟NFC相同的技術(shù),被俗稱為「窮人的NFC」。其原理是以觸控晶片(Touch IC)為主要感應(yīng)器,并輔以接近感應(yīng)器(P-Sensor)、重力感測器(G-Sensor)來完成設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳遞,透過觸控螢?zāi)粊磉M行圖片、影片、文件的資料傳輸,不須借助其他晶片。
聯(lián)發(fā)科MT6592八核心平臺支援Hotknot技術(shù),讓觸控螢?zāi)怀擞|控、顯示,還可傳遞資料或行動付款。目前阿里巴巴、騰訊都支援Hotknot的行動支付。而在MWC 2014期間,Alcatel展示的Onetouch Smartbook概念產(chǎn)品,也支援Hotknot技術(shù)。目前Hotknot技術(shù)優(yōu)先在手持式裝置實作,至于穿戴式裝置市場,未來智慧手表最有機會優(yōu)先導(dǎo)入。
手戴式裝置的小尺寸顯示器技術(shù): LCD/OLED/電子紙
智慧手表、手環(huán)等穿戴式產(chǎn)品的螢?zāi)伙@示,視距都在10公分以上,為符合手腕佩帶情境,產(chǎn)品大多采用小尺寸螢?zāi)换蛑甘緹魹橹?。以運動健身(Sport/Fitness)的智慧手環(huán)來說,有些只配置LED指示燈,沒有螢?zāi)?例如Jawbone Up、Fitbit Flex),這些手環(huán)功能單純。但市面上也有配置點距陣螢?zāi)?例如Nike FuelBand),將手環(huán)升級成具有時間顯示的運動手表。
另一種產(chǎn)品設(shè)計看起來就像傳統(tǒng)的電子數(shù)字表,采用單色或彩色LCD顯示,并內(nèi)建必要的感應(yīng)器與無線傳輸元件,成為運動手表(如Garmin Forerunner系列、Mio ALPHA心率運動表)。上述的運動健身類的智慧手環(huán)/手表產(chǎn)品,其顯示螢?zāi)淮蠖嗖捎?~2寸以內(nèi),且盡量用單色顯示,以增加電池壽命。
至于一般主打資訊娛樂類(Infotainment)的智慧手表來看,目前市面上大多是設(shè)計成手機延伸配件,亦即必須跟手機做配對,然后使用者透過手表來控制或擷取手機上的資訊,包括接聽電話、收發(fā)簡訊、社群網(wǎng)路訊息、行事歷、天氣報告、新聞資訊、音樂聆聽/控制、以及部份運動健身功能(搭配手機App來實現(xiàn)的如計步器、心率器、睡眠記錄、飲食控制)等等;有些智慧手表還支援語音控制和照相功能(如三星Galaxy Gear),這些手機依照不同的訴求功能,在顯示螢?zāi)坏脑渲蒙?,大多?~1.7寸的單色/彩色LCD或OLED。而Qualcomm(高通)的Toq則是采用自家Mirasol小尺寸顯示技術(shù)。
不過功能較強大的智慧手表,尤其是大尺寸╱多點觸控螢?zāi)坏臋C種,其電池續(xù)航力也比較差(1~4天),因此像是Pebble、Kreyos等廠商就采用夏普的黑白Memory LCD電子紙技術(shù),一次充飽電就可用7天;而Martian (摩絢)則是傳統(tǒng)指針表再搭配低于1寸的黑白OLED來做訊息顯示,電池續(xù)航力也能達1周。至于Casio G-Shock系列則是將單色LCD的數(shù)字表右上方增加訊息欄,加入低耗電藍牙傳輸元件,搭配不可充電的鈕扣電池,號稱最高可使用2年。
再來看最近的Smart Watch 2.0的產(chǎn)品,屬于可以獨立運作的智慧手表+手機,這類產(chǎn)品就是要取代你的智慧型手機,采用1.5寸以上的大螢?zāi)辉O(shè)計,例如映趣的inWatch One、Omate TrueSmart都是配置1.55寸彩色觸控螢?zāi)?解析度240x240)。而Neptune Pine更是配置2.4寸螢?zāi)?解析度320x240,達Android App最低支援門檻),讓App免重新改寫就能直接執(zhí)行。只是這些產(chǎn)品的電池續(xù)航力也跟手機差不多,頻繁使用下就得天天充電。
由于智慧手環(huán)/手表的體積比手機更小,要在有限的體積內(nèi)必須把完整的處理器、顯示、傳輸、供電設(shè)計等功能全部塞進小小的手表空間內(nèi),在內(nèi)部布線就非常講究,因此寸土寸金,越小的元件、整體功能較強者,越能獲得設(shè)計者的青睞。[!--empirenews.page--]
頭戴式裝置的顯示元件:微投影/HMD
在頭戴式裝置的顯示元件設(shè)計上,依照產(chǎn)品類型,可分成: 微投影(micro projector)、頭戴式顯示器(Head-Mount Display;HMD)。在視距低于10公分的使用環(huán)境下,以智慧眼鏡產(chǎn)品來說,大多采用前者微投影顯示技術(shù),而Google Glass的技術(shù)是,采用迷你投影機,透過棱鏡(Prism)的反射之后,讓光線進入眼睛,在視網(wǎng)膜中成像,營造出從2.4公尺的距離來看25寸螢?zāi)灰粯樱揖邆?40x360的解析度。
至于頭戴式顯示器部份,以Sony HMD HMZ-T3來說,該產(chǎn)品內(nèi)建兩片Sony自家研發(fā)的OLED顯示面板,解析度為1280x720,可提供如同在20公尺外觀看750寸的大螢?zāi)?,營造出在大型電影院中間座位的感受。且3D電影透過兩片OLED面板顯示左右眼的畫面,能提供比一般螢?zāi)桓逦?、更明亮、且無殘影的3D畫面顯示效果。
至于Oculus Rift虛擬實境HMD,則是該軟體先將電腦游戲畫面轉(zhuǎn)換成3D,然后透過DVI、HDMI埠將畫面?zhèn)鬏數(shù)絉ift的驅(qū)動盒,讓Rift HMD上的7寸LCD顯示出左右眼的畫面(解析度1280x800),用戶以透過隨附的三種凸透鏡之一來看,可營造出身歷其境的3D游戲畫面。該HMD內(nèi)建三合一感應(yīng)器,可透過頭部和身體移動的體感控制,感受絕佳的游戲體驗。