微妙維效 穿戴裝置微型化元件與系統技術
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微型化元件發揮穿戴式裝置的最大坪效
在房屋市場中，有大坪數的豪宅、三房兩廳的一般住宅、注重機能的二房一廳的小宅、亦有為個人打造的套房等等產品，主打不同的客戶族群。若拿房屋大小來比喻個人用3C產品的話，電競玩家的電腦就好比豪宅，筆電猶如一般住宅，平板電腦可比喻為小宅，而手機則如同套房般，擁有功能齊全的個人空間。
那麼穿戴式裝置呢？以智慧手錶為例，由於體積比智慧型手機更小，猶如比套房還更小的「微房」，這種2？3坪小房間對室內設計師來說，要發揮出如同套房般的機能，可說是極大的考驗；而穿戴式裝置對產品設計師而言，也是同樣面臨極大的挑戰。
因應穿戴式裝置市場興起，電子元件供應商提供低功耗、高整合的元件解決方案，透過多合一、堆疊式的晶片設計，以及新一代佈線技術，讓研發工程師在有限的穿戴式裝置空間下，也能發揮出極大的坪效。
穿戴式電路元件解決方案：微縮、可撓
藉由奈米製程科技，晶片可以體積再微縮，元件也可以更節省空間。如ROHM就提供0.4x0.2mm以下面積的電阻、二極體(RASMID系列)等超微細主被動元件，讓PCB Layout(電路佈線)更加節省空間。
而穿戴式裝置依照產品特性，必須具備可撓曲(Flexible)的需求，不管是PCB、螢幕、甚至電池，能做到撓曲的話，產品就不會用起來硬梆梆。在PCB的設計上，硬板主機板必須採用雷射鑽孔製程的HDI(高密度互連)板，避免機械鑽孔而浪費PCB面積，若是面積較小的佈線，就得採用軟板(Flexible Print Circuit；FPC)。例如Nike+ FuelBand、Jawbone Up都是採用軟板設計。
在顯示螢幕上，也有可撓式的設計，例如Samsung Gear Fit採自家YOUM可撓式OLED顯示技術。而LG G Flex手機採自家可撓式POLED顯示技術與可撓式電池，但似乎沒運用到其G Watch產品。
至於在電池部分，輝能科技(ProLogium)推出的FLCB (超薄軟板鋰陶瓷電池)，已於於COMPUTEX 2014首度公開，具備超薄(0.32？0.36mm)、可撓曲(撓曲半徑視電池長度不同約15？17mm)，彎曲後再平展不產生皺折、超安全(採用鋰陶瓷、類固態電解質，就算彎折、撞擊、穿刺、撕裂或火燒都不會起火、爆炸)等特性，將成為穿戴式電子的最佳電池解決方案，適合嵌入錶帶。
無線通訊晶片競相推出多功能整合方案
至於在無線晶片元件部分，因應低功耗藍牙4.0(BLE，或Bluetooth Smart)的出現，加上無線充電技術的推出，一些無線傳輸晶片廠商，使原本只內建基頻處理器(BBP)和數位訊號處理器(DSP)的藍牙？Wi-Fi晶片也整合了許多功能。
例如Dialog SmartBond DA14580，就同時提供藍牙4.0和4.1的規格，並內建32位元ARM Cortex-M0 MCU，搭配各式感應器，可為藍牙週邊提供更多的應用，包含健身、醫療等感測領域。
而Nordic nRF51822則是整合BLE，搭配其S120八充介面的低能耗核心角色SoftDevice，可支援A4WP無線充電方案，提供同時為八組藍牙週邊充電的能力。而Broadcom近期也發表BCM59350電源晶片(同時支援A4WP、PMA、WPC等三種無線充電標準)，搭配其WICED的藍牙？Wi-Fi SoC平台，可以提供無線充電能力。
許多透過有線充電的產品，都必須開孔(microUSB)或設計充電接觸點(pad)，對於有防水需求或一體成形的穿戴式裝置，似乎不夠完美。因此內建無線充電的元件，可讓產品改以內建線圈的方式，來取代傳統開孔的做法；例如Smarty Ring智能手環，就是採用Nordic的解決方案，來達到省電、無線充電的目的。
系統晶片平台(ARM、x86、MIPS)搶攻穿戴式商機
在穿戴式系統架構部分，目前市場以ARM架構的晶片供應商為大宗，包括Actel、Analog、Atmel、Cypress、Energy Micro、Freescale、Fujitsu、Infineon、Holtek(盛群)、NXP、ST、TI、Toshiba等等，都推出超低功耗的MCU(Micro-Controller Unit)系列，採用ARM Cortex-M3或M4系列架構，執行時脈大約在200MHz以下，並支援睡眠模式，讓僅須微安培(32 µW/MHz)的電力耗用成為可能。
而在Cortex-M0+部分，其具備超低11.21 µW/MHz能效，搭配LPDDR2/3、NAND Flash快閃記憶體，以及無線傳輸等元件，讓系統工程師可搭配其專屬的硬體開發平台，並支援輕量級Linux、RTOS等簡易型作業系統，來實現長時間感測需求。
Freescale也推出其專屬開發平台「Freedom」，面積81x53mm(約為信用卡大小)，適合開發人員研發產品之用。
MCU功耗低，可以開發以感測為主的穿戴式產品，例如智慧手錶，就有Sony Smartwatch SW2、Qualcomm Toq、Pebble、AGENT smartwatch、Kreyos Meteor等等。而智慧手環，就有Samsung Gear Fit、Sony Smartband SWR10、Nike+ FuelBand、Jawbone UP、Fitbit Flex等等。
而高階的ARM Cortex-A系列架構的AP(應用處理器)，則以雙核心1GHz，並支援Linux、Android、Android Wear、Tizen、Windows Phone等作業系統平台。
知名供應商有Qualcomm、Broadcom、Samsung、NVIDIA、ST、TI、Mediatek(聯發科)…等等，主要應用在手機、平板等行動裝置平台，亦有廠商將其體積微縮，拿來應用在穿戴式裝置，像是智慧眼鏡、高階智慧手錶、電話手錶…等等。例如Google Glass、Samsung Gear 2/Neo、Omate TrueSmart、Neptune Pine、i’m Watch、映趣inWatch Z等等。
在x86陣營部分，Intel在CES 2014發表了僅SD記憶卡大小(32x24x2.1mm)的超微型電腦系統「Edison」，內建22奈米雙核心、低功耗的Quark SoC(系統單晶片)，為x86架構，時脈為400MHz，採用LPDDR2記憶體、NAND Flash快閃記憶體等元件，同時內建Wi-Fi、藍牙4.0無線通訊模組，與彈性擴充的I/O功能。
在軟體上，可支援Linux作業系統與Wolfram的Mathematica、Alpha(科學語言、知識型計算引擎)，亦可自行連上專屬的App Store。
為了鼓勵開發者投入穿戴式與物聯網產品的研發行列，Intel還示範了與合作廠商共同開發的「Nursery 2.0」托嬰概念產品，嬰兒穿上這款智慧衣服，其內建的感應器可以隨時將嬰兒的體溫與心情，以無線方式傳送到其他產品以顯示出來。另一款智慧耳機(Smart Earbud)，內建感測器能偵測脈膊與心跳，搭配其專屬App還可以可設定依照心跳的快慢，來幫你選快慢歌。
為提升效能，3月底時Intel宣布再推出Edison的升級版，採用Silvermont架構的雙核心Atom CPU，時脈500MHz，搭配一顆可處理超過30 I/O的MCU，來符合市場需求，然而長與寬各增加1mm，比SD卡稍微大約7.5%，可說是世界上最小的x86電腦，作業系統可支援Linux、Android、Windows等平台。
至於在MIPS陣營部分，Imagination Technologies與大陸北京君正(Ingenic)也於2014年4月發表其全新的Newton平台，採用自家雙核JZ4775 1GHz CPU，其XBurst核心可相容於MIPS32、PowerVR與Ensigma等硬體架構，可使用LPDDR、Flash記憶體，並支援Wi-Fi、藍牙、NFC等無線通訊功能，並有各種I/O連接各式感應器，在軟體上可相容於Linux、Android、Android Wear平台。
Newton主打低功耗、高性能的穿戴式平台，尺寸僅為38 x 22 x 3mm(稍比SD卡大9%的面積)，待機功耗<4mW，最低執行功耗僅80mW，最高平均運行功耗<260mW，使續航力達30小時以上。目前已知Geak Watch(果殼智能手錶)與智器Z Watch，皆是採用其CPU平台來設計。
