新產(chǎn)品深究,智能手表系統(tǒng)設(shè)計(jì)剖析
穿戴式電子,尤其是智慧型手表正逐漸受到重視,已經(jīng)有諸多國際大廠、新興業(yè)者投入發(fā)展,但目前仍在前期階段,因而百家爭鳴,各種設(shè)計(jì)方式、實(shí)現(xiàn)手法都有,且差異極大。對此,本文以處理器、儲存資源、電池、充電等設(shè)計(jì)方式來做一剖析。
附圖 : 智慧手表紛紛上市,硬體規(guī)格是各有一套作法。(圖:WIMM Labs) BigPic:516x338
單核32位元Cortex-M為主
先說明處理器,處理器可以從最低階的單核16位元微控制器,到最高階的雙核32位元處理器皆有。如MetaWatch公司的Meta Watch表即使用德州儀器(TI)的MSP430微控制器,為德州儀器的專屬16位元架構(gòu)微控制器。
又如Omate的TrueSmart表使用聯(lián)發(fā)科(MTK)的MT6572,內(nèi)部為2個Cortex-A7執(zhí)行核心,時脈高達(dá)1GHz。另外也有異質(zhì)雙核的作法,如AGENT表使用一顆Cortex-M4處理器,但又有一個輔助的Atmel AVR系列微控制器,以此強(qiáng)調(diào)有更佳、更智慧的功耗管理控制。
雖然從單核16位元到雙核32位元皆有,但多數(shù)的智慧表多采行單核32位元,且以Cortex-M系列較多,僅少數(shù)使用Cortex-A系列(如Omate的TruSmart表或Samsung Galaxy Gear表)。
儲存資源:128KB – 32GB
處理器迥異,連帶的記憶體與儲存資源也是天壤地別,記憶體可以只有128KB,也可以高到4GB;儲存可以只有1MB,也可以高到有32GB(如WIMM Labs的WIMM One表,該團(tuán)隊(duì)日前已被Google收并),甚至可用Micro-SD記憶卡來擴(kuò)展延伸記憶、儲存空間。
電池設(shè)計(jì)各派皆有
處理器是最核心的,而最末微的電池,目前也是各派各流都有,最簡單的電池設(shè)計(jì)是直接采用今日常用的標(biāo)準(zhǔn)鈕扣電池,例如ConnecteDevice公司的COOKOO表便使用CR2032鋰電池。
若不用標(biāo)準(zhǔn)鈕扣電池,只能使用鋰聚合物電池,目前不同的智慧表電容量不一,低可以低到100mAh(如Sony LiveView表),中可以到258mAh(如Motorola MOTOACTV表,高可以到315mAh(如Samsung Galaxy Gear)。
無線充電極具優(yōu)勢
除電池電量的差異外,充電方式也各有不同,一般而言采行與智慧型手機(jī)相同的方式,即標(biāo)準(zhǔn)的Micro-USB介面充電。不過,偏偏有業(yè)者為了讓手表防水,所以采行特殊的連接器,但本質(zhì)仍是Micro-USB,如Pebble公司的Pebble表即是如此,同時還加入磁吸連接效果。
另也有全然不采行USB技術(shù)的業(yè)者,如Meta Watch表就采行特殊的夾子型充電器,該夾子(連接器)也是智慧表與電腦或外部溝通聯(lián)系的傳輸介面,但采行的是Spy-Bi-Wire,是一種串列式的JTAG傳輸協(xié)定,采行此種特殊傳輸協(xié)定的原因無他,因?yàn)镸eta Watch表使用的微處理器是TI MSP430,該處理器支援該協(xié)定,甚至該協(xié)定即是為該微控制器發(fā)展的。
另外也有業(yè)者不采行實(shí)際接觸的充電方式,而是用非接觸式的無線感應(yīng)充電,如AGENT表即采行WPC(Wireless Power ConsorTIum)所訂立的無線充電標(biāo)準(zhǔn)Qi(中文:氣)。
今日已有許多智慧型手機(jī)采行Qi的無線充電標(biāo)準(zhǔn),如Nokia的Lumia系列智慧型手機(jī),Google的Nexus 4智慧型手機(jī)、Nexus 7平板(第二代才有),Samsung的Galaxy S3/S4智慧型手機(jī),或結(jié)合手寫平板功效的Galaxy Note 2等。
若Qi標(biāo)準(zhǔn)的充電底座能日益普及,底座不僅可以幫手機(jī)充電,也可以幫平板、智慧表充電,如此買智慧表者可能不再需要買充電的連接線,數(shù)據(jù)傳輸則改用藍(lán)牙,使無線充電座的整體價(jià)值(綜效)提升。
當(dāng)然,除Qi外,另2個主要的無線充電陣營與標(biāo)準(zhǔn)(PMA、A4WP)亦可能受智慧表業(yè)者青睞,并積極延伸布局、卡位。由此看來,采行不同的充電方式似乎均有其考量與理由,鈕扣電池可臨時去便利店買來換裝、Micro-USB最普遍、防水也是必須、特殊夾子較配合表內(nèi)的微控制器、無線充電具未來綜效可能性…。
表帶設(shè)計(jì)
除處理器與電池外,就連表帶也是一堆不同設(shè)計(jì)考量,如與表芯合一設(shè)計(jì),或可更換不同顏色的表帶,可更換標(biāo)準(zhǔn)的24mm寬度的表帶,表帶可以是皮的、矽膠的、不銹鋼的等等,再加上ATM標(biāo)準(zhǔn)(如3ATM、5ATM)、IP標(biāo)準(zhǔn)(如IP57、IP58)的防水設(shè)計(jì)等,看來智慧表的設(shè)計(jì)發(fā)展仍有段磨練期要走。