傳輸與顯示：穿戴系統(tǒng)使用者體驗(yàn)關(guān)鍵

無線通訊協(xié)定標(biāo)準(zhǔn) 爭(zhēng)相進(jìn)駐穿戴式裝置

穿戴式裝置在做資料傳遞時(shí)，大多透過無線的方式來進(jìn)行。規(guī)格設(shè)計(jì)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(jī)大多內(nèi)建藍(lán)牙功能，因此大多數(shù)智慧手環(huán)/手表產(chǎn)品都會(huì)配置藍(lán)牙傳輸元件，與手機(jī)連結(jié)，成為手機(jī)的延伸配件。為了省電，大多透過Bluetooth 4.0 LE (BLE，低耗電藍(lán)牙，或稱Bluetooth Smart)協(xié)定來跟手機(jī)做資料傳輸、認(rèn)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(jì)較 (Kickstarter)

使用BLE做傳輸時(shí)，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(shí)間更短(達(dá)6ms)，不能傳輸語音資料。耗電量與正常藍(lán)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(rèn)可，因此藍(lán)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(hào)的傳遞。不過由于目前大多數(shù)的手機(jī)/平板并不支援ANT+協(xié)定，因此有廠商開始試推同時(shí)支援藍(lán)牙與ANT+協(xié)定的心率手環(huán)(如Viiiiva)，讓消費(fèi)者不需另買ANT+轉(zhuǎn)藍(lán)牙的Dongle。

此外，ZigBee聯(lián)盟也在2012年訂立ZHC (ZigBee Health Care)的標(biāo)準(zhǔn)，ZHC和藍(lán)牙同時(shí)獲得CHA (Continua健康聯(lián)盟)的認(rèn)可，因此這兩個(gè)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?。同時(shí)采用藍(lán)牙和ZigBee可構(gòu)建出星型、對(duì)等和混合的網(wǎng)路節(jié)點(diǎn)，讓控制與配對(duì)上更加方便。

另外像是NFC(Near Field Communication，近場(chǎng)通訊)協(xié)定，應(yīng)用在穿戴式裝置上也有增加的趨勢(shì)(如Fitbit Flex手環(huán)、Sony SmartWatch 2手表)，與具NFC功能的手機(jī)互碰一下，就能完成配對(duì)，省下繁復(fù)設(shè)定配對(duì)過程，接著便可透過藍(lán)牙來傳輸資料，讓操作更方便。至于醫(yī)療級(jí)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(cè)機(jī)。

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(jī)的電容式觸控螢?zāi)换ハ嗯鲇|一下，即可完成配對(duì)、認(rèn)證、行動(dòng)付款、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葎?dòng)作。

Hotknot的優(yōu)勢(shì)在于，不需要增加額外的晶片和天線(不會(huì)增加成本)，即可達(dá)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(cè)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(jìn)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(tái)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(dòng)付款。目前阿里巴巴、騰訊都支援Hotknot的行動(dòng)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(shí)作，至于穿戴式裝置市場(chǎng)，未來智慧手表最有機(jī)會(huì)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(yùn)動(dòng)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(diǎn)距陣螢?zāi)?例如Nike FuelBand)，將手環(huán)升級(jí)成具有時(shí)間顯示的運(yùn)動(dòng)手表。

另一種產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(yùn)動(dòng)手表(如Garmin Forerunner系列、Mio ALPHA心率運(yùn)動(dòng)表)。上述的運(yùn)動(dòng)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(jì)成手機(jī)延伸配件，亦即必須跟手機(jī)做配對(duì)，然后使用者透過手表來控制或擷取手機(jī)上的資訊，包括接聽電話、收發(fā)簡(jiǎn)訊、社群網(wǎng)路訊息、行事歷、天氣報(bào)告、新聞資訊、音樂聆聽/控制、以及部份運(yùn)動(dòng)健身功能(搭配手機(jī)App來實(shí)現(xiàn)的如計(jì)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(jī)依照不同的訴求功能，在顯示螢?zāi)坏脑渲蒙希蠖嗍?~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(qiáng)大的智慧手表，尤其是大尺寸╱多點(diǎn)觸控螢?zāi)坏臋C(jī)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(dá)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(lán)牙傳輸元件，搭配不可充電的鈕扣電池，號(hào)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(dú)立運(yùn)作的智慧手表+手機(jī)，這類產(chǎn)品就是要取代你的智慧型手機(jī)，采用1.5寸以上的大螢?zāi)辉O(shè)計(jì)，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(dá)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(jī)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(jī)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(jì)等功能全部塞進(jìn)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(qiáng)者，越能獲得設(shè)計(jì)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(jì)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(jī)，透過棱鏡(Prism)的反射之后，讓光線進(jìn)入眼睛，在視網(wǎng)膜中成像，營(yíng)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(yíng)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(shí)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(dòng)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(yíng)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(dòng)的體感控制，感受絕佳的游戲體驗(yàn)。