傳輸與顯示：穿戴系統使用者體驗關鍵
- DIGITIMES 企劃
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穿戴式裝置內建感測器、處理器、電池、傳輸、甚至顯示等硬體元件，本篇討論傳輸和顯示元件的設計與配置。前者決定裝置如何與外界做資料傳遞，後者決定如何呈現畫面、並與使用者做互動，兩者皆是設計上必須重視的部份…
穿戴式裝置在做資料傳遞時，大多透過無線的方式來進行。規格設計上，優先考慮低耗電為主，距離和傳輸速度為其次。
目前手機大多內建藍牙功能，因此大多數智慧手環/手錶產品都會配置藍牙傳輸元件，與手機連結，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)協定來跟手機做資料傳輸、認證。
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，操作電流低於15mA，已獲ICT產業認可，因此藍牙協定，可說是當今穿戴式電子裝置必備的無線通訊協定之一。
至於醫療用穿戴式裝置的無線網路方案，大多採用ANT/ANT+的協定，作為感應資料蒐集、遙控訊號的傳遞。不過由於目前大多數的手機/平板並不支援ANT+協定，因此有廠商開始試推同時支援藍牙與ANT+協定的心率手環(如Viiiiva)，讓消費者不需另買ANT+轉藍牙的Dongle。
此外，ZigBee聯盟也在2012年訂立ZHC (ZigBee Health Care)的標準，ZHC和藍牙同時獲得CHA (Continua健康聯盟)的認可，因此這兩個無線通訊協定，在健身與醫療專用的穿戴式裝置上發展非常快速。同時採用藍牙和ZigBee可構建出星型、對等和混合的網路節點，讓控制與配對上更加方便。
另外像是NFC(Near Field Communication，近場通訊)協定，應用在穿戴式裝置上也有增加的趨勢(如Fitbit Flex手環、Sony SmartWatch 2手錶)，與具NFC功能的手機互碰一下，就能完成配對，省下繁複設定配對過程，接著便可透過藍牙來傳輸資料，讓操作更方便。至於醫療級的產品中，歐姆龍(Omron)也展出採用NFC技術的睡眠與心率監測機。
全新的無線通訊技術－Hotknot
聯發科(MTK)與深圳匯頂科技(Goodix)共同推出了Hotknot技術，類似NFC、只要將兩支手機的電容式觸控螢幕互相碰觸一下，即可完成配對、認證、行動付款、數據傳輸等動作。
Hotknot的優勢在於，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，被俗稱為「窮人的NFC」。其原理是以觸控晶片(Touch IC)為主要感應器，並輔以接近感應器(P-Sensor)、重力感測器(G-Sensor)來完成設備之間的數據傳遞，透過觸控螢幕來進行圖片、影片、文件的資料傳輸，不須借助其他晶片。
聯發科MT6592八核心平台支援Hotknot技術，讓觸控螢幕除了觸控、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概念產品，也支援Hotknot技術。目前Hotknot技術優先在手持式裝置實作，至於穿戴式裝置市場，未來智慧手錶最有機會優先導入。
手戴式裝置的小尺寸顯示器技術: LCD/OLED/電子紙
智慧手錶、手環等穿戴式產品的螢幕顯示，視距都在10公分以上，為符合手腕佩帶情境，產品大多採用小尺寸螢幕或指示燈為主。以運動健身(Sport/Fitness)的智慧手環來說，有些只配置LED指示燈，沒有螢幕(例如Jawbone Up、Fitbit Flex)，這些手環功能單純。但市面上也有配置點距陣螢幕(例如Nike FuelBand)，將手環升級成具有時間顯示的運動手錶。
另一種產品設計看起來就像傳統的電子數字錶，採用單色或彩色LCD顯示，並內建必要的感應器與無線傳輸元件，成為運動手錶(如Garmin Forerunner系列、Mio ALPHA心率運動錶)。上述的運動健身類的智慧手環/手錶產品，其顯示螢幕大多採用1~2吋以內，且盡量用單色顯示，以增加電池壽命。
至於一般主打資訊娛樂類(Infotainment)的智慧手錶來看，目前市面上大多是設計成手機延伸配件，亦即必須跟手機做配對，然後使用者透過手錶來控制或擷取手機上的資訊，包括接聽電話、收發簡訊、社群網路訊息、行事曆、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來實現的如計步器、心率器、睡眠記錄、飲食控制)等等；有些智慧手錶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，在顯示螢幕的元件配置上，大多是1~1.7吋的單色/彩色LCD或OLED。而Qualcomm(高通)的Toq則是採用自家Mirasol小尺寸顯示技術。
不過功能較強大的智慧手錶，尤其是大尺寸╱多點觸控螢幕的機種，其電池續航力也比較差(1~4天)，因此像是Pebble、Kreyos等廠商就採用夏普的黑白Memory LCD電子紙技術，一次充飽電就可用7天；而Martian (摩絢)則是傳統指針錶再搭配低於1吋的黑白OLED來做訊息顯示，電池續航力也能達1周。至於Casio G-Shock系列則是將單色LCD的數字錶右上方增加訊息欄，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的產品，屬於可以獨立運作的智慧手錶+手機，這類產品就是要取代你的智慧型手機，採用1.5吋以上的大螢幕設計，例如映趣的inWatch One、Omate TrueSmart都是配置1.55吋彩色觸控螢幕(解析度240x240)。而Neptune Pine更是配置2.4吋螢幕(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行。只是這些產品的電池續航力也跟手機差不多，頻繁使用下就得天天充電。
由於智慧手環/手錶的體積比手機更小，要在有限的體積內必須把完整的處理器、顯示、傳輸、供電設計等功能全部塞進小小的手錶空間內，在內部佈線就非常講究，因此寸土寸金，越小的元件、整體功能較強者，越能獲得設計者的青睞。
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計上，依照產品類型，可分成: 微投影(micro projector)、頭戴式顯示器(Head-Mount Display；HMD)。在視距低於10公分的使用環境下，以智慧眼鏡產品來說，大多採用前者微投影顯示技術，而Google Glass的技術是，採用迷你投影機，透過稜鏡(Prism)的反射之後，讓光線進入眼睛，在視網膜中成像，營造出從2.4公尺的距離來看25吋螢幕一樣，且具備640x360的解析度。
至於頭戴式顯示器部份，以Sony HMD HMZ-T3來說，該產品內建兩片Sony自家研發的OLED顯示面板，解析度為1280x720，可提供如同在20公尺外觀看750吋的大螢幕，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，能提供比一般螢幕更清晰、更明亮、且無殘影的3D畫面顯示效果。
至於Oculus Rift虛擬實境HMD，則是該軟體先將電腦遊戲畫面轉換成3D，然後透過DVI、HDMI埠將畫面傳輸到Rift的驅動盒，讓Rift HMD上的7吋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遊戲畫面。該HMD內建三合一感應器，可透過頭部和身體移動的體感控制，感受絕佳的遊戲體驗。
