穿戴式裝置必須滿足尺寸、功耗、安全與防護以及無線通訊方面的需求。另外,它們也必須方便、舒適、不刺眼,同時在許多情況下還得有點小時髦。

雖然第一代穿戴式裝置的通訊能力相當有限,例如與智慧型手機的藍牙連接,但新一代穿戴式裝置正成為物聯網不可分割的一部份。這種新的連接方式不再是單純的連接,而是針對裝置的預期應用量身打造的,並且經由6LoWPAN、LoRa、ZigBee等多種可選的新興無線連接技術來實現。

與智慧型手機的藍牙連接,只能在佩戴者日常會攜帶手機的情況下工作,這涵蓋了大部份的日常生活時間。智慧型手機不僅提供了連接網際網路的功能,也為穿戴式裝置應用(APP)提供了某種程度的釋放空間,減輕穿戴式裝置的設計壓力。

不過,智慧型手機可能不適合在佈滿大型金屬設備與牆面可能阻擋蜂巢式訊號的工廠廠房中使用。同樣地,在地下礦井這類有厚土屏障的地方,還需要設置邊緣或閘道電腦,才能讓穿戴式裝置隨時連接。在這種情況下,如果對於傳輸距離沒什麼要求,6LoWPAN是一個不錯的選擇,因為它功耗低,資料傳輸能力適中。

而在另一些應用情境,LoRa則是理想選擇,因為它具有更長的傳輸距離以及低功耗。此外,LoRa閘道器和終端節點開始出現在越來越多的城市地區,用於交通管制、路燈和其他功能。然而,與其他技術相比,LoRa的資料容量較有限。

LoRa也可以用於某些很注重定位功能,但是手機內建GPS無法使用的情況。GPS通常會成為穿戴式裝置的耗電大戶。LoRa透過各種終端站點之間的三角測量來確定位置,可用的站點越多,位置就越精確。

感測器是穿戴式裝置的另一個關鍵元素,它們的功能、尺寸和功耗水準都越來越高。除了壓力感測器、溫度感測器、加速度計、陀螺儀、心率監測儀和血氧濃度感測器之外,甚至還有穿戴式裝置搭載的感測器,能連接到植物以監測澆水情況。

除了原始資料之外,還可以使用多個感測器的輸出,以檢測特定條件和生命徵象。例如,心率加快、伴隨有高血壓和不規則的呼吸,可能表示病人出現腦溢血。

現在,設計人員可以很容易地找到非常小,且高度整合的32位元微控制器(MCU)和記憶體。儘管智慧型手機有其極限,但物聯網的美妙之處就在於可從邊緣裝置和雲端獲得更多的運算能力。在這方面,開發人員也有很多的選擇。

編譯:Luffy Liu

(參考原文:Wearables Get More Wearable,by Kim Rowe;本文作者Kim Rowe管理一家專注於物聯網產品開發的公司RoweBots)