可穿戴技術(shù)將在物聯(lián)網(wǎng)中扮演重要角色

　　根據(jù)TechInsights的分析，低功耗可能是智能眼鏡市場成功的關(guān)鍵。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商Cisco預(yù)期，在2020年以前，全球?qū)⒂?00億臺設(shè)備將連接到互聯(lián)網(wǎng)，同時，可穿戴技術(shù)將在成長中的‘物聯(lián)網(wǎng)’領(lǐng)域中扮演重要角色。作為消費者，我們期待可穿戴設(shè)備能夠透過隨時隨地進行感測、分析、監(jiān)測與追蹤，慢慢地改善日常生活體驗，使我們的生活更輕松也更美好。這些小型的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備盡管可收集大量的資料，但僅消耗非常低的功耗。

　　其中一款值得注意的產(chǎn)品是GoogleGlass，它采用的先進可穿戴技術(shù)不僅能擷取視頻、瀏覽互聯(lián)網(wǎng)，還帶來了增強現(xiàn)實（AR）的元素，讓使用者能與周圍環(huán)境互動。盡管可穿戴設(shè)備要達到智能手機的現(xiàn)有技術(shù)性能還有很長的路要走，但從硬件與軟件的觀點來看，GoogleGlass可說是一款創(chuàng)新且超乎時代的產(chǎn)品。

　　隨著Goolge日前決定停止銷售這款智能眼鏡產(chǎn)品以及重新組織中相關(guān)的開發(fā)團隊，清楚地說明Google也看到有必要在這方面進行變革。為了達到可穿戴設(shè)備真正實現(xiàn)可穿戴目標(biāo)所需的性能，以及能夠成為物聯(lián)網(wǎng)的下一波大勢，必須具有重大的技術(shù)創(chuàng)新。從技術(shù)與IP的觀點來看，能夠躋身這一創(chuàng)新浪朝前端的公司，勢必在不久的將來取得重大成功。

　　盡管目前存在種種與可穿戴設(shè)備有關(guān)的挑戰(zhàn)，但讓我們暫且放下那些有關(guān)隱私和安全的問題，把注意力集中在讓可穿戴設(shè)備更符合穿戴需求的實際因素上，例如：“電池的續(xù)航力可撐多久？”、“在使用中會感到設(shè)備持續(xù)發(fā)熱嗎？”最近，TechInsights與eSoftThings攜手合作，共同拆解并分析了三款智能眼鏡的功率與散熱性能基準(zhǔn)，包括GoogleGlass、VuzixM100以及OptinventARGlasses。雖然這項拆解分析的最初目標(biāo)在于比較智能眼鏡的性能表現(xiàn)，但真正值得注意的是這三款智能眼鏡與智能手機的功耗比較。圖一顯示進行智能眼鏡基準(zhǔn)測試的實驗設(shè)置。

　　圖1：智能眼鏡基準(zhǔn)測試的實驗設(shè)置。

　　圖2：GoogleGlass、VuzixM100以及OptinventAR1的功耗測量。

　　為了進行比較，（1）三星GalaxyS5智能手機在飛行模式時功耗為15.3mWh；（2）三星HM1200藍牙耳機在語音通話時的功耗低于34mWh。（注意：并非所有的產(chǎn)品都具有全部功能）

　　根據(jù)測試用例在基本的待機模式或飛行模式時顯示，有些智能眼鏡使用比智能手機更多的電力。這是一項十分重要的測量，因為可穿戴技術(shù)取得成功的關(guān)鍵之一在于找到一種可在設(shè)備待機時節(jié)省電池壽命的方法。有許多促成因素可能導(dǎo)致這些智能眼鏡在待機或待機模式時仍然發(fā)生漏電情形：這是因為其電源管理演算法尚未最佳化。為了適應(yīng)可穿戴設(shè)備需要，在設(shè)計時直接采用專為智能手機設(shè)計的芯片組與軟件系統(tǒng)縮小版。

　　下圖3顯示GoogleGlass上所發(fā)現(xiàn)的主要芯片。其中，德州儀器（TI）OMAP4430SoC也可以在其他中階智能手機中找到。這款SoC被認定是功耗的主要來源。智能眼鏡或許能試著仿效類似智能手機的系統(tǒng)設(shè)計，但由于功率低效，無法在類似的永不斷線模式下工作。

　　GoogleGlass以及其他類似的智能眼鏡可以讓人們抬起頭來，讓雙手自在地忙于其他更重要的任務(wù)上。然而，在另一個比較試驗案例中發(fā)現(xiàn)，GoogleGlass在語音通話時的功耗比藍牙頭戴式耳機還要高5倍。頭戴式耳機技術(shù)可能不具有智能眼鏡的所有功能，但消費者更可能傾向于選擇較低功耗的技術(shù)，尤其是因為它不會遮擋你的視線。

　　圖3：拆解GoogleGlass顯示所采用的主要IC

　　如同所有的電子產(chǎn)品一樣，任何較高的功耗都與溫度有關(guān)，因為大部份的功率都以熱的形式耗散。這是一項重要的關(guān)鍵，因為眼鏡在配戴時十分貼近使用者的臉部，安全將會是一大顧慮。當(dāng)在這些最壞的情況下進行測試（如視頻記錄）時，智能眼鏡的溫度高達130℉（如圖4）。盡管這些表面溫度可能類似于智能手機的表現(xiàn)，但這種技術(shù)類型并不是非常適合用在可穿戴的產(chǎn)品上——因為可穿戴設(shè)備應(yīng)該是專為長時間貼近使用者的皮膚和身體使用而設(shè)計的。

　　圖4：GoogleGlass在視頻模式下工作時各種信息框位置的熱分析

　　那么，對于可穿戴技術(shù)來說，達到最佳化功率與性能的理想解決方案關(guān)鍵何在？有人說是硬件，其他人說是軟件，還有許多人說二者皆重要。也許我們很快地就會看到專為可穿戴技術(shù)應(yīng)用的電源管理算法相關(guān)專利出現(xiàn)，就像過去發(fā)生在智能手機上的情況一樣。從硬件的角度來看，業(yè)界需要針對可穿戴市場特定要求而量身打造的新款低功耗芯片組。同時，也需要軟件在最佳化性能方面扮演重要角色，以及確保所有的元件能夠有效整合在一起，共同發(fā)揮重要功能。

　　根據(jù)多家媒體報導(dǎo)指出，GoogleGlass的下一個新版本將改用英特爾（Intel）的處理器。英特爾雖然在智能手機市場竭力地與高通（Qualcomm）等公司競爭，但該公司已經(jīng)開發(fā)出高性能/低功耗的架構(gòu)與工藝技術(shù)了。再加上英特爾最近投資于Vuzix及其與Luxottica的研發(fā)伙伴關(guān)系，預(yù)計很快地就可以看到這家業(yè)界巨擘克服穿戴式領(lǐng)域的技術(shù)與市場挑戰(zhàn)。

　　由于成本與上市時間的壓力，穿戴式設(shè)計直接沿用由其他移動設(shè)備設(shè)計更改而來的解決方案，這并不令人感到意外。但現(xiàn)在正是相關(guān)業(yè)者掌握設(shè)計主導(dǎo)權(quán)的時候了，必須盡快為兼具硬件與軟件元素的可穿戴設(shè)備量身打造一款全面或垂直的專有解決方案。此外，還有其他更多的廠商也正急起直追，但最后誰將在這個領(lǐng)域勝出？讓我們試目以待。