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挾開源優勢加速擴展穿戴應用

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SIMBAND開放式穿戴應用功能載板,採適於手腕配戴的曲面電路載板設計。Samsung
SIMBAND開放式穿戴應用功能載板,採適於手腕配戴的曲面電路載板設計。Samsung

透過開放平台、開源硬體、開源軟體刺激,不但令Android智慧手機應用在短短幾年逐漸構築起龐大的智能手機應用生態系,為了快速搶佔穿戴應用市場,新一代的S.A.M.I.穿戴式雲平台、SIMBAND穿戴式硬體平台,也計畫採近似的開源型態,對穿戴應用開發者、新創公司招手…

開源(Open Source)應用最初的概念為開放資源,導入更多元化的開發能力、創意,提供使應用或是平台快速建構其應用功能、平台資源甚至是產業的應用架構,而導入開源概念在早期的Apple Mac OS X或是Google Android行動運算平台,都有獲得不錯的發展實績,而在近期十分熱門的穿戴應用,Samsung也推出其S.A.M.I.(Samsung Architecture for Multimodal Interactions)可穿戴應用開源平台,冀求透過開源精神匯聚更強大的群眾開發能量,加速建構基於S.A.M.I.硬體平台的相關可穿戴式應用。

SIMBAND嵌入式運算平台與通訊模組,整合後僅較SD記憶卡稍大,符合多數穿戴應用輕量化、小體積設計目標。Samsung

SIMBAND嵌入式運算平台與通訊模組,整合後僅較SD記憶卡稍大,符合多數穿戴應用輕量化、小體積設計目標。Samsung

SIMBAND感測模組為可拆換式設計,第三方開發者或是服務開發商,可視服務需求自行客製所需感測模組方案。Samsung

SIMBAND感測模組為可拆換式設計,第三方開發者或是服務開發商,可視服務需求自行客製所需感測模組方案。Samsung

整合進階生物感測方案,為SIMBAND開放硬體亮點,新創穿戴應用公司不需為自行開發進階硬體而煩惱,更可專注在穿戴應用核心服務發展。Samsung

整合進階生物感測方案,為SIMBAND開放硬體亮點,新創穿戴應用公司不需為自行開發進階硬體而煩惱,更可專注在穿戴應用核心服務發展。Samsung

穿戴應用進階發展  硬體平台性能成為關鍵

在可穿戴式應用發展方面,觀察市場的動態即可了解其發展瓶頸,對新創公司來說,在可穿戴應用領域所發展的應用大多較為侷限,尤其是可穿戴式應用對於硬體終端的硬體要求相當高,例如,硬體架構需支援極輕重量、極薄的平台載板,以因應與智慧服飾、智慧飾品、智慧腕帶等應用進行整合,加上相關穿戴應用需整合進階MEMs(Microelectromechanical systems)動態感測機制,甚至進一步深入生物狀態感測(Biosensor)應用。

對於新創公司或團隊來說,建置硬體平台所需的關鍵零組件、感測元件的精密度,都會直接影響終端應用服務的品質與實用價值,此從目前大如Nike或是新創的智能腕帶應用,大多僅鎖定相對簡單的進階計步感測搭配低功耗MCU(microcontroller)進行功能整合。

在此並不是說這類微型化的智慧穿戴設備功能設計不夠完整,即便是因應運動紀錄、人體活動紀錄應用目的,Nike FuelBand或是Jawbone UP、Fitbit智能腕帶的應用服務,在這類硬體架構平台上使用已綽綽有餘。

但若要發展更進階、專業的運動分析、虛擬教練等應用時,這些100美元上下的智能腕帶、運動紀錄腕帶產品就顯得力有未逮,必須整個拋掉原有的終端感測架構,重新打造進階用途所需的高階MEMs、GPS(Global Positioning System)、Biosensor等應用核心元件。

甚至原有的低功耗MCU運算能力受限,必須改用泛用型嵌入式運算平台進行功能整合,這對於新創團隊來說在初期服務運轉階段,幾乎無法面對新的硬體開發與市場需求,大多僅能退而求其次專注原有的入門穿戴應用上,反而限制了未來進階運動感測、生物監測穿戴應用的市場發展。

Samsung推展S.A.M.I.與SIMBAND開放穿戴應用平台

在Samsung的「Voice of the Body」發表會上,Samsung推出一款名為SIMBAND模組化可穿戴式應用設計參考平台,即便目前的相關硬體與功能能建構在Prototype載板之上,但也提供未來S.A.M.I.穿戴式應用開源平台的發展遠景。

以SIMBAND Prototype載板概念觀察,SIMBAND整合多樣化的感測元件,例如,針對人體脈搏、血含氧量等進階運動感測Biosensor生物感測數據,為透過SIMBAND上頭內嵌的可見光感測器進行運動資料擷取與記錄,透過整合於腕帶的ECG(Electrocardiography) Sensor心電圖感測器,穿戴應用可以延伸整合更進階的運動分析與管理應用,而不是僅有透過MEMs的有限步伐頻次、動作大小分析取得較粗略的參考資料。

據Samsung展演的SIMBAND應用平台可以發現,SIMBAND的感測應用為模組化設計,本身功能核心即整合以1GHz運行的雙核心ARM Cortex-A7嵌入式處理器(@28nm製程製作),硬體平台支援Wi-Fi、低功耗藍牙無線傳輸應用介面,整個運算記錄功能模組比SD記憶卡還小。

另功能載板開發電路基板已採可模組拆換的圓弧設計,進階運動感測與記錄分析應用都可在單一功能模組上實踐。自核心運算模組與通訊模組延伸,則為SIMBAND應用平台的延伸部署進階生物感測、運動感測關鍵元件,例如,運用可見光?不可見光間歇打在用戶皮膚表面感測取得的脈速、血氧含量等進階生物運動數據,搭配進階MEMs感測元件整合,整個SIMBAND已具備進階運動感測可穿戴式產品感測與分析運算的硬體功能雛形。

SIMBAND開放硬體架構  硬體開發彈性不受限

SIMBAND在目前展示的平台雛形,已具備偵測血壓、含氧量相關進階生物感測應用功能,主要設計為在錶帶上嵌入已整合各種感應器模組的設計,讓嵌入式運算平台得以測量使用者的血糖、血壓等資訊,甚至是血液中的含氧量數值,SIMBAND本身在手環裝置可有螢幕顯示個人健康資訊,也能透過嵌入式硬體整合的Wi-Fi或低功耗藍牙數據傳輸功能,與S.A.M.I.健康資訊雲平台進行訊息交換與整合。

Samsung預計將SIMBAND智慧型穿戴應用平台與S.A.M.I.健康資訊雲應用平台,均採開放平台架構發布與運行,相關應用整合開發所需的關鍵SDK(software development kit)與API(application programming interface),也會在2014年第4季相繼釋出。

Samsung推出的SIMBAND穿戴式應用開發平台,將會以開放平台概念進行應用與開發推展,相對應的SDK工具將於近期發布,部分API可於2014年第4季開放使用,而SIMBAND預計將與Samsung的S.A.M.I.進行深度整合,透過平台進行整合達到採集更多運動數據,同時也能利用平台資訊互通機制,達到多種健身應用可以在多裝置或是不同APP間達到協同應用提供進階服務目的。

此外,看好SIMBAND為基礎的穿戴應用開發平台潛能,Samsung目前也與UCSF(University of California, San Francisco)實驗室合作開發相關應用,將以SIMBAND整合如人體健康模型分析應用方面,同時Samsung還將注資5,000萬美元成立基金,該基金將用於投資採用SIMBAND開放式穿戴平台開發應用服務的新創公司,發展基於S.A.M.I.的健康應用與服務。

開放硬體架構  滿足垂直整合應用市場需求

SIMBAND的現存雛形設計即為開放硬體架構,除現有的感測方案外,Samsung也提供第三方開發商整合自有感測模組的硬體設計彈性,在主控模組之外亦能支援外掛的三方感測模組,而SIMBAND的電池模組也是採可更換的形式,在新創健康感測應用可以針對資料紀錄時間長度需求,自行變更電池容量與模組,提供SIMBAND更多可供垂直整合與客製化設計的彈性,也能因應健康管理應用較獨特的市場需求。

比較值得關注的是S.A.M.I.的健康雲端開放應用架構,S.A.M.I.提供除了SIMBAND之外的穿戴式應用硬體資訊接入、整合的可能性,穿戴應用新創業者可將自己的硬體或是基於SIMBAND硬體的感測數據,透過網通技術上傳到S.A.M.I.進行分析與整合,並透過S.A.M.I.資訊雲服務整合多裝置協同應用或是進行進階分析,經由S.A.M.I.整合個人用戶的身體健康資訊,同時提供健康分析檢測所需的大數據分析機制,可擴充早期穿戴式健康應用可參照的健康數據過於侷限問題,提供更具價值的健康資訊進階分析與整合應用可能性。