穿戴式科技的儲存、傳輸與雲端應用
- DIGITIMES企劃
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穿戴式裝置算是一種穿戴在人身上的電腦，既然被設計依附在人體身上，自然得考慮到低發熱量、電磁波小、功能單純、電池壽命久、還能防水。因此在硬體設計上，除了選擇高整合度的硬體元件外，也會因應應用場合的需求來做儲存容量與無線傳輸規格之間的平衡與取捨，例如雲端儲存搭配小記憶體、可離線設計搭配大容量…
穿戴式裝置種類可說是五花八門，大致上可以分成2大類：1. 配飾類：目前這類產品有智慧手錶、智慧手環、智慧眼鏡、智慧戒指、智慧項鍊…等等，這些產品大多可以用來延伸或取代「部分」智慧型手機的功能，讓你不用時時刻刻從口袋掏出手機來，且可以做更貼身的感測與量測服務，以做為健康管理的應用。
2. 穿著類：其功能主要以感測(應)、或體感控制等應用為優先。目前這類產品包括智慧安全帽、智慧假髮、智慧手套、智慧內衣、智慧鞋等等，各產品應用範圍與情境也有不同。
在產品設計方面，穿戴式裝置，可以算是跨電子、紡織、時尚等產業的產品。而各產業在設計這類產品的構想與概念，不一定相同。以智慧手錶這種產品為例，這對既有的運動廠商、手錶廠商來說，算是「加法」的產品市場，亦即在既有的運動手錶？電子錶上面產品，塞入新的功能，像是GPS、藍牙、各種感應器等等，讓產品功能變得更多，以吸引其專屬的運動客群、時尚配飾客戶。
上述廠商設計產品時，規格夠用就好，在時間呈現方式大多延續舊有傳統，以指針或數字顯示，再搭配新功能來強化其產品特色。而為了要顧及電池使用壽命，通常不會一次塞太多功能，CPU速度和容量也不會太多，讓手錶可以使用超過1周、1個月，甚至高達1年，讓其客戶可以延續配戴其手錶的傳統體驗。
而對科技大廠來說，穿戴式裝置基本上算是「減法」的產品。亦即把既有的ICT產品體積縮小，功能一個一個砍掉。像是智慧手錶就是將智慧型手機的功能一一剔除(例如通話、視訊功能、相機去除掉)，把螢幕和解析度降低，把體積儘量縮小，變成可以獨立運作或配件的產品。
至於在規格部分，可能會搭載彩色觸控式螢幕、可聲控、撥電話、接電話、聽音樂、看提示訊息、當計步器、溫度計、GPS導航，甚至可當遙控器、內建心率器等等。簡單說，科技業的在產品規劃上，幾乎比上述運動、手錶產業的產品還強。而功能強大背後，也意味著電池使用壽命的短暫，可能3天到5天，就要拔下手錶來進行充電。長途旅行的話，手機充電線變成也得隨身攜帶了。
此外，一些新創公司，可能綜合上述兩者的作法，功能中等，而在顯示部分搭載電子紙技術，讓電池使用壽命增加到1周以上。不過基本上，功能強弱還是要看產品的外型大小而定，例如智慧手錶>智慧手環>智慧戒指。智慧手錶有做到2吋以上的設計，功能跟智慧型手機相去不遠；智慧手環的功能也可以設計到能跟智慧手錶看齊；至於智慧戒指礙於體積迷你，且必須是可撓式軟板PCB設計，也有廠商發揮極限，使其功能接近智慧手錶。
穿戴式裝置的資料儲存與傳輸
針對上述兩類廠商在設計產品的出發點不同，因此硬體配置的等級也不同。以運動？手錶業者來看，其設計出來的手錶？手環產品，大多以Feature Wearable (功能型穿戴)的產品，功能訴求單純，硬體元件並不多，處理器可能採用超低時脈的MCU(微控制器)，時脈在100？200MHz，記憶容量也以Kb或以Mb來計算，提供可以儲存1？30天的感測資料或GPS軌跡，或基本資訊提醒。容量小，可能也不提供專屬App軟體商城下載服務來擴充該產品功能。但在電池壽命部分，有些產品可以使用到為以「週」計或以「月」計的等級，使用一陣子之後，才須充電或更換電池。
若是科技廠商所設計的穿戴式產品硬體規格，大多會延伸Smartphone的理念，以Smart Wearable (智慧型穿戴)來規劃產品。處理器會採用行動裝置專用的CPU，或低耗電的MCU的硬體架構，處理速度動輒數百MHz到1GHz以上。在資料儲存的設計部分，基本上都是採用Mobile DDR或LPDDR低耗電記憶體，搭配eMMC/Flash快閃記憶體的架構，動輒以GB等級來設計，有些還具備SD卡擴充能力 (不過穿戴式裝置很少配置記憶卡擴充槽)，而為了可以擴充功能，大多產品都提供App軟體下載服務。因此，從規格來看幾乎贏過上述廠商的產品，然而耗電情況也也兇，電池壽命大多為以「日」計的等級，必須常常充電。
先分析Feature Wearable裝置，因為配置的記憶容量比較少，所以只強調功能，而不提有多少MB/GB。例如Fitbit Flex智慧手環最多可以記錄30天的感測資料、Garmin運動手錶可記錄1000圈的資料、Epson GPS手錶可以14小時的軌跡等等。這類產品有些提供ANT+協定，能與心率帶做連結以偵測心跳數據。至於資料輸出的設計，大多採藍牙低功耗(BLE)與智慧型手機配對，搭配其專屬的App軟體來把資料傳輸至手機，主打感測、記錄等應用。
再看Smart Wearable的裝置，其CPU速度較快、記憶容量也比較多，與PDA產品的配置相當。例如三星Gear Fit智慧手環採ST(意法半導體) STM32F4系列MCU 180MHz搭配16MB Flash記憶體、Sony Smartwatch SW2同樣採用STM32F4 MCU 180MHz (內部記憶體256KB SRAM、2Mb的PSRAM / Flash，採Parallel介面，主要用來存放作業系統和韌體碼，另外再搭配4GB的eMMC做為一般存取使用)、Pebble Steel智慧手錶採120MHz MCU搭配1GB Flash記憶體、i’m Watch智慧手錶採450MHz CPU搭配4GB記憶體。這類手錶設計大多透過藍牙與智慧型手機配對，搭配其手機App，用來傳輸資料、控制手機、接收訊息等等。有些產品亦有專屬App商城，可下載App來延伸其應用。
另一種的智慧手錶，就等於是縮小版的智慧型手機，內建SIM卡插槽，可以直接通話。如Omate TrueSmart 2.0智慧手錶，就是搭載MTK 6572雙核CPU 1.3GHz，512MB LPDDR RAM，4GB eMMC。這種智慧手錶不須與其他裝置配對，可以獨立運作，並搭配其專屬軟體商店來下載新的App程式。
穿戴式裝置的雲端應用
在雲端應用部分，手錶類、眼鏡類的產品，大多有提供專屬App下載，可以擴充該產品的應用範圍。而手環類則幾乎不提供App下載，最多就是透過韌體方式來更新內部的功能。
至於語音部分，有些穿戴式裝置，有提供語音輸入辨識/控制功能，例如Google Glass、Samsung Gear 2/Neo、Martian Passport，透過將聲紋資料傳送至Google Now或Siri的雲端伺服器做比對，再轉翻譯成動作，來控制裝置。而也有供語音通訊功能，透過藍牙無線傳輸，與智慧型手機配對，就等於是手機的外接式耳機，可以直接對著手錶來講電話。
此外，有些產品內建NFC功能，目前大多主要用來加速藍牙配對之用，免輸入配對碼，直接感應就能配對使用了，至於是否能應用在未來的行動支付領域，這就得看廠商當初規劃，以及是否能提供對應的韌體更新與App了。
