塑造穿戴式裝置產業的四大趨勢

作者 : Eduardo Montanez,恩智浦(NXP)半導體邊緣處理事業部穿戴式裝置和個人裝置資深市場行銷經理

消費者的期望將如何推動穿戴式產品的開發決策?如今,只要裝置有顯示器,無論其形狀或大小如何,用戶都希望它能提供像智慧型手機一樣的體驗…

消費者的期望將如何推動穿戴式產品的開發決策?如今,只要裝置有顯示器,無論其形狀或大小如何,用戶都希望它能提供像智慧型手機一樣的體驗。隨著裝置更加趨向緊湊輕巧的外形,所面臨的挑戰就在於既要提供豐富、直覺的體驗,又滿足要求嚴苛使用情境和新興應用對於延長電池續航時間和改善連接的要求。

由於消費市場的巨大需求和不斷擴增的新興應用,預計穿戴式裝置的市場規模將從2020年的近371億美元增長到2027年的1043.9億美元。感測器、材料科學和雲端運算的進步正在推動下一代穿戴式裝置和個人裝置的發展,並推動醫療和工業應用不斷更新。

關於穿戴式裝置市場

隨著時間推移,「穿戴式裝置」這個詞的含義發生了很大變化。傳統的穿戴式裝置是指穿戴在身上的裝置,比如健身追蹤器、耳機和智慧手錶,但隨著非消費電子產業的需求不斷增加,「穿戴式裝置」的定義已擴大到包括我們與之互動的所有可攜式裝置。在當前和未來的物聯網世界中,將出現各種類型的穿戴式裝置,以支援和改善日常工作和生活,讓最終用戶能夠獲取和管控關於健康、位置和工作任務的資訊。

穿戴式裝置的應用場景多種多樣,而且仍在不斷增加,這也將推動OEM產品團隊提供更加豐富的功能。從零售到健康保健,再到工業領域,非傳統型穿戴式裝置開發商正在進入這個市場。這些開發商將穿戴式裝置和個人裝置視為一個盡可能貼近最終用戶提供價值的機會,例如讓老年人能夠更便捷地使用急救服務、為家長提供子女的地理位置資訊。

隨著新冠肺炎(COVID-19)疫情改變我們的對話模式,相關業者收到了更多開發可穿戴產品技術的要求,以確保保持合適的社交距離和接觸追蹤。此外,隨著全球為持續應對新冠肺炎疫情挑戰而採取的措施,例如收集健康資料(如心率、睡眠監測資訊和其他對遠端診療非常重要的資料),醫療裝置製造商開始將個人裝置視為能夠管理患者健康且為患者帶來福音的賦能技術。透過使用整合定位和連接解決方案,例如低功耗藍牙(BLE)或超寬頻(UWB),上述裝置還有助零售店或工作場所內的人員保持安全距離,透過使用者螢幕上的觸覺或視覺指示燈來為使用者提供回饋。

趨勢1:更長的電池續航時間

在選擇產品時,首要關注的是電池續航時間。作為消費者,在購買穿戴式裝置時,首先關注的就是電池的續航時間。現在,消費者期待穿戴式裝置的電池續航時間能長達數周,而不是僅僅幾天。因為我們不想每天晚上都為裝置充電,也不願意在外出時老是擔心電池電量,為此,OEM需要製造續航時間更長,同時集合多種功能的產品,以滿足全天使用的需求。

趨勢2:直覺的用戶體驗

消費者期望開發人員能夠在穿戴式裝置中提供像智慧型手機一樣清晰、直覺的圖形體驗。要做到這一點,就需要具有針對穿戴式裝置最佳化的合適素材,例如高解析度影像、流暢的動畫和由硬體和軟體工具組成的生態系統,這些方面要相互配合,以便在低功耗和經濟高效型微控制器內提供行動處理器功能。

透過使用搭載2D GPU的產品,例如專為穿戴式裝置設計的i.MX RT500跨界微控制器,並結合利用恩智浦的生態合作夥伴,例如Crank Software,OEM就能夠輕鬆設計和提供具有豐富圖形體驗的產品,而不需要犧牲電池續航時間。還可以利用應用框架(比如Crank的Storyboard)快速製作原型和建構生動的圖形化使用者體驗,以便在目標硬體上快速部署和驗證。

趨勢3:時時互連

延續自智慧型手機的另一個期望是,要求裝置始終保持連接,提供24/7互連。穿戴式裝置上必須配備多種不同的快速、經濟高效的通訊方式,無論是低功耗藍牙、經典藍牙、Wi-Fi,還是日漸興起的低功耗LTE通訊。

趨勢4:外形尺寸更小巧

無論是因為最終使用者希望穿戴式裝置宛若不存在,還是因為某些使用者需要免持操作和不受阻礙的個人空間,為了滿足這些需求,OEM不得不依賴更複雜的硬體整合來減小產品尺寸。而這會對功能造成影響,因為考慮到螢幕、電池、麥克風、揚聲器和感測器等周邊,裝置尺寸只能做到這麼小。

利用最佳化處理來應對上述趨勢在設計穿戴式裝置時,功能、功耗、連接和用戶體驗各方面的權衡是密切相關的。從功耗角度看,要在最佳的動態功率範圍和最少的洩漏之間進行權衡;對於用戶體驗,則可能要權衡是每秒播放60影格還是24影格。那麼,如何才能在不提高價格,也不減弱功能的情況下提供最出色的體驗和最長的電池續航時間?

本文的建議是:採用能夠讓這些選擇變簡單,且隨時間不斷擴展的平台和生態系統。例如,i.MX RT500微控制器擁有靈活架構,可以應對穿戴式裝置的各種用途,並以高能效處理工作負載。

對於穿戴式裝置產品,關鍵在於選擇能提供專用工具的硬體,讓設計權衡變得更簡單,且盡可能降低因使用低能效元件而造成的功率耗損。

展望未來

基於目前可穿戴技術趨勢,可以預見在未來幾年,需要將更多功能整合到硬體中。隨著用戶的期望不斷提高,OEM的需求將超越GPU和網路連接,轉向更大的記憶體容量、機器學習和整合式感測器處理中心,以便在低功率狀態下,從不同來源獲取和處理資料。其中包括從SoC解決方案發展到封裝技術堆疊,將不同的處理、連接和記憶體元件封裝到外形小巧的單裝置解決方案中。

穿戴式裝置市場將繼續推動不同的IP實現大規模融合,因為要滿足所有這些產品的需求,必須採用更小的封裝並具備更長的電池續航時間。如果OEM能夠利用靈活的硬體和生態系統選項來提供生動的使用者體驗和盡可能長的電池續航時間,成功就近在眼前。

本文同步刊登於《電子工程專輯》雜誌2021年9月號

 

 

 

 

 

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