穿戴產(chǎn)品持續(xù)增溫 引爆微型MCU應(yīng)用熱潮

　　穿戴式裝置市場(chǎng)持續(xù)發(fā)燒，根據(jù)Cisco研究指出，2015年全球穿戴式應(yīng)用產(chǎn)品將有250億美元市場(chǎng)，預(yù)料2020年穿戴式市場(chǎng)將呈現(xiàn)倍翻擴(kuò)展，面對(duì)使廠需求驟增，也吸引越來(lái)越多晶片業(yè)者積極投入適用于穿戴式設(shè)備需求設(shè)計(jì)的微控制器解決方案…

　　隨著穿戴式產(chǎn)品不斷翻新，各式新穎造型的穿戴產(chǎn)品推陳出新，目前已有Samsung、Sony、Google、Apple、Qualcomm、Intel、Freescale等國(guó)際大廠競(jìng)相推出穿戴設(shè)備、或是適用于穿戴式裝置使用的解決方案，尤其在2014年的CES(ConsumerElectronicsShow)展中以WristRevolution及FashionWare兩大展區(qū)大規(guī)模呈現(xiàn)穿戴科技產(chǎn)品，也等于宣示了2014年穿戴式裝置市場(chǎng)即將爆發(fā)的訊息。

　　醫(yī)療級(jí)穿戴設(shè)備要求高

　　檢視目前穿戴式裝置樣態(tài)，主要有兩大產(chǎn)品類別，一是結(jié)合遠(yuǎn)距醫(yī)療、生理資訊監(jiān)控用途，另一種是以運(yùn)動(dòng)與個(gè)人健康管理用途為主的個(gè)人生理狀態(tài)感測(cè)器，除此之外還有新穎的智能手表、智能飾品等特殊產(chǎn)品，當(dāng)然這些智能手表、飾品，也大多具備部分配戴者生理狀態(tài)感測(cè)功能，而不只是單純的智能手表或是飾品用途。

　　智能手表、智能腕帶等穿戴式裝置也和智慧手機(jī)一般，感測(cè)功能越來(lái)越多元，使用針對(duì)穿戴應(yīng)用優(yōu)化的感測(cè)模組將可減省開發(fā)時(shí)間。Microchip

　　穿戴式應(yīng)用越來(lái)越熱門，晶片業(yè)者除加緊推出對(duì)應(yīng)MCU解決方案，也透過贊助世界級(jí)運(yùn)動(dòng)賽事打響知名度。ST

　　遠(yuǎn)距醫(yī)療類型穿戴式產(chǎn)品，由于產(chǎn)品需投放于醫(yī)療應(yīng)用市場(chǎng)，較屬于垂直整合形市場(chǎng)產(chǎn)品，另醫(yī)療設(shè)備在安規(guī)與檢測(cè)要求較3C用品而言相對(duì)嚴(yán)苛，一般業(yè)者并不容易進(jìn)入醫(yī)療電子市場(chǎng)，而僅具個(gè)人健康管理、生理資訊監(jiān)控用途的穿戴設(shè)備，因?yàn)檩^不涉及醫(yī)療用途，也是目前穿戴設(shè)備廠商積極投入的應(yīng)用市場(chǎng)。

　　穿戴式解決方案需滿足低功耗、低成本要求

　　而智能產(chǎn)品穿戴化的發(fā)展方向，也將產(chǎn)品的樣態(tài)進(jìn)一步限縮在必須能夠讓配戴者無(wú)負(fù)擔(dān)、長(zhǎng)效電池壽命等功能要求，這也代表著穿戴式產(chǎn)品需要在極輕重量下維持基本運(yùn)作與感測(cè)效能。

　　雖然目前可用的運(yùn)算平臺(tái)，大多能在功耗表現(xiàn)、運(yùn)算性能、產(chǎn)品尺寸上滿足穿戴產(chǎn)品的開發(fā)需求，但實(shí)際上面對(duì)智能手表產(chǎn)品開發(fā)，仍會(huì)遭遇許多困難的技術(shù)整合問題。以智能手表產(chǎn)品觀察，目前智能手表已有Sony、Samsung、Google與少數(shù)幾個(gè)新創(chuàng)業(yè)者較積極投入，智能手表產(chǎn)品在目前亟需改善的技術(shù)瓶頸相當(dāng)多，例如，如何讓電池續(xù)航力可以達(dá)到2～3天以上連續(xù)使用而不需充電、顯示屏幕如何能在戶外清晰可辨、手表外殼制作水準(zhǔn)如何達(dá)到飾品等級(jí)等。

　　ARMMCU具發(fā)展穿戴應(yīng)用潛能

　　在電池續(xù)航力部分，現(xiàn)有智能手表大多使用ARM基礎(chǔ)的整合晶片，耗電量極低，反而是在顯示屏幕的功耗問題較難解決，以現(xiàn)有市售產(chǎn)品觀察，穿戴式智能手表主要應(yīng)用E-Ink、OLED、LCD三種小尺寸顯示器為主，其中OLED可在無(wú)背光模組條件下運(yùn)行，可將顯示屏幕厚度大幅壓縮目前也成為彩色顯示智能手表的主流屏幕選項(xiàng)。

　　但在彩色化顯示屏幕的智慧手表產(chǎn)品，雖然彩色效果更吸引人，但實(shí)際上也導(dǎo)致電池續(xù)航力大多僅能維持1～2天不等效能，對(duì)于穿戴式產(chǎn)品的電池續(xù)航力要求大多僅算是基本達(dá)標(biāo)效果，電池效能改善方面仍有相當(dāng)多可以改良之處。

　　除功耗問題外，智能手表在運(yùn)作核心仍處于初步開發(fā)階段，不像平板電腦、智慧型手機(jī)使用之嵌入式系統(tǒng)已有多年開發(fā)基礎(chǔ)，即便Google最近才釋出針對(duì)穿戴應(yīng)用建置的嵌入式系統(tǒng)，但實(shí)際上相關(guān)開發(fā)資源與系統(tǒng)平臺(tái)優(yōu)化仍需時(shí)間進(jìn)行。

　　智能手表產(chǎn)品挑戰(zhàn)大然售價(jià)過高影響市場(chǎng)擴(kuò)展

　　智能手表需要改善的地方不只功耗、系統(tǒng)優(yōu)化等問題，智能手表在商品化目標(biāo)還需要一般常規(guī)手表進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，也就是說(shuō)智能手表的產(chǎn)品體積、重量、外型都需要能與一般手表差距接近才能算是一個(gè)較完善的穿戴式產(chǎn)品，但目前已推出的智能手表體積礙于需要設(shè)置更大的電池與裝載功能模組等問題，產(chǎn)品體積大多略大于一般手表，可改善的空間仍相當(dāng)大。

　　反觀穿戴式的個(gè)人運(yùn)動(dòng)記錄器、智能腕帶這類產(chǎn)品，沒有手表一定需要表面顯示的顯示屏需求，市售智能腕帶有使用LED、OLED顯示矩陣或是小型LCD設(shè)計(jì)方案，顯示屏幕不須呈現(xiàn)大量資料，僅需要顯示如累計(jì)步伐、運(yùn)動(dòng)參數(shù)等，屏幕消耗的電能相對(duì)較少，僅需在平臺(tái)、系統(tǒng)與顯屏進(jìn)行設(shè)計(jì)節(jié)能優(yōu)化，產(chǎn)品大多能達(dá)到3～5天的電池續(xù)航力，相較智能手表更能滿足用戶的長(zhǎng)期配戴記錄生理資料需求。

　　智能腕帶成本低、產(chǎn)品多樣成穿戴產(chǎn)品市場(chǎng)爆發(fā)重點(diǎn)

　　也由于智能腕帶的功能單純，較無(wú)智能手表般需要能與智能手機(jī)連線呈現(xiàn)如簡(jiǎn)訊、電子郵件、SNS(SocialNetworkServices)訊息等加值應(yīng)用，因此在嵌入式系統(tǒng)選擇方面可以朝更簡(jiǎn)化的系統(tǒng)平臺(tái)選擇。綜觀目前穿戴式裝置產(chǎn)品主流，以智能腕帶在產(chǎn)品特性上較能滿足終端用戶需求，尤其是新穎的應(yīng)用整合、低終端售價(jià)優(yōu)勢(shì)，較具市場(chǎng)爆發(fā)性成長(zhǎng)空間。

　　若以極低功耗、低成本方向思考，目前可用的智能運(yùn)算平臺(tái)，僅有ARMMCU微控制器平臺(tái)具備較佳導(dǎo)入優(yōu)勢(shì)，加上ARM架構(gòu)在運(yùn)行功耗表現(xiàn)佳，嵌入式系統(tǒng)除可使用智慧型手機(jī)常見的Android平臺(tái)，也有大量Linux或是其他嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)開發(fā)資源可選，開發(fā)條件相對(duì)彈性與多元，甚至智能腕帶本身的功能即相對(duì)有限，在開發(fā)產(chǎn)品方面也不會(huì)有太大的韌體升級(jí)或儲(chǔ)存空間擴(kuò)充需求，甚至也可減省無(wú)線網(wǎng)路、或是低功耗藍(lán)牙無(wú)線傳輸?shù)恼闲枨?，使智能手環(huán)的產(chǎn)品成本優(yōu)勢(shì)更高。

　　晶片廠商紛推出解決方案平臺(tái)搶攻穿戴醫(yī)療應(yīng)用市場(chǎng)

　　綜觀智能穿戴裝置的產(chǎn)品要求，基本上不脫離微型化、低功耗、互聯(lián)性與感測(cè)元件整合等要求，尤其是穿戴式產(chǎn)品以人體配戴應(yīng)用為主，產(chǎn)品必須達(dá)到重量與體積極小的狀態(tài)才能滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，也有越來(lái)越多微控置器業(yè)者針對(duì)穿戴應(yīng)用整合開發(fā)應(yīng)用平臺(tái)，讓產(chǎn)品開發(fā)商可以快速地在應(yīng)用平臺(tái)上建構(gòu)產(chǎn)品所需功能。例如Freescale就推出號(hào)稱針對(duì)穿戴式裝置設(shè)計(jì)的WaRP平臺(tái)，在成本、體積、功耗等表現(xiàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。

　　WaRP平臺(tái)在體積微縮設(shè)計(jì)方面，WaRP的開發(fā)板面積僅38x14mm，運(yùn)行功耗優(yōu)化運(yùn)用復(fù)合功耗管理架構(gòu)，選用目前運(yùn)行功耗最低的ARMCortex-A9搭配Cortex-M0+整合的sensorHub架構(gòu)，同時(shí)WaRP平臺(tái)還可選用LCD顯示屏或是功耗更低的的E-Ink顯示屏幕，同時(shí)在平臺(tái)網(wǎng)通架構(gòu)上支援Wi-Fi、Bluetooth4.0無(wú)線通訊。

　　除了Freescale的WaRP平臺(tái)外，STMicroelectronics則看好穿戴醫(yī)療市場(chǎng)，目前成立穿戴醫(yī)療團(tuán)隊(duì)積極以軟硬體與系統(tǒng)整合優(yōu)勢(shì)，搶攻健康醫(yī)療穿戴應(yīng)用市場(chǎng);此外，手機(jī)晶片大廠Qualcomm，在2011年也成立了QualcommLife積極投入健康醫(yī)療智能化市場(chǎng)，準(zhǔn)備善用自家對(duì)無(wú)線通訊核心技術(shù)的掌握優(yōu)勢(shì)，切入行動(dòng)穿戴健康醫(yī)療應(yīng)用市場(chǎng)。