為創(chuàng)造更加便利的生活，穿戴式裝置和智能手機(jī)搭載無(wú)線充電、定位系統(tǒng)與感測(cè)器技術(shù)風(fēng)潮正方興未艾。越來(lái)越多終端制造商在自家產(chǎn)品中導(dǎo)入上述三項(xiàng)功能，也促使各大元件廠商紛紛推出相關(guān)高整合度解決方案，以回應(yīng)市場(chǎng)需求。

　　穿戴式裝置市場(chǎng)熱度狂飆。在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中，穿戴式裝置與個(gè)人行動(dòng)裝置導(dǎo)入無(wú)線充電技術(shù)與日俱增，包含在汽車業(yè)、智能建筑、智能醫(yī)療等領(lǐng)域皆可看到無(wú)線充電的足跡。

　　無(wú)線充電持續(xù)熱燒　MI/MR技術(shù)大比拚

　　無(wú)線充電大舉滲透不同應(yīng)用領(lǐng)域。以穿戴式產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，今年將會(huì)是智能手表、智能手環(huán)、智能眼鏡等應(yīng)用率先導(dǎo)入無(wú)線充電。其中，磁感應(yīng)（MI）與磁共振（MR）是實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電的兩大技術(shù)類型，各自擁有不同的技術(shù)特性與優(yōu)勢(shì)；不過(guò)，MR技術(shù)的發(fā)展前景備受看好。

　　圖1　安森美半導(dǎo)體SEC技術(shù)經(jīng)理高東良表示，MR較MI具備更多技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，將成為未來(lái)無(wú)線充電市場(chǎng)的主流技術(shù)。

　　安森美半導(dǎo)體（ON Semiconductor）SEC技術(shù)經(jīng)理高東良（圖1）表示，未來(lái)MR將是能普及于廣大市場(chǎng)的技術(shù)。MR是透過(guò)磁共振的方式，使用高頻率的磁共振能量 傳導(dǎo)技術(shù)，因此可拉長(zhǎng)電力接收器（PRU）與電力發(fā)射單元（PTU）之間的距離，不同于MI是透過(guò)低頻的磁傳導(dǎo)技術(shù)，裝置中的兩個(gè)線圈距離需越近越好，以 提升磁能量轉(zhuǎn)換效率。

　　高東良指出，MR技術(shù)具備幾項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，首先，采用MR可將PTU完美隱藏至桌子底下或生活不同的應(yīng)用之中，該技術(shù)僅需在內(nèi)嵌PTU應(yīng)用的產(chǎn)品表面，標(biāo)志可充電位置即可開(kāi)始供電，一方面可免除遺失的問(wèn)題，二方面可為生活環(huán)境帶來(lái)更便利性與美觀。

　　除此之外，高東良談到，MR是透過(guò)低功耗藍(lán)牙（BLE）作為PRU和PTU之間溝通的橋梁，透過(guò)BLE的溝通，可分辨手機(jī)、平板、穿戴式裝置等不同載具的電 量需求，對(duì)癥下藥進(jìn)行配電，以避免充電瓦數(shù)過(guò)高，而導(dǎo)致裝置燒毀的問(wèn)題，提升高效率充電應(yīng)用；以BLE為通訊基礎(chǔ)，MR最高可同時(shí)支援1～5個(gè)不同裝置的 電力傳輸，滿足消費(fèi)者同時(shí)傳輸不同載具的需求，更為消費(fèi)者接受。

　　整體而言，無(wú)線充電的MI技術(shù)發(fā)展已有十年之久，卻一直無(wú)法普及其主 要原因在于該技術(shù)的眾多限制，包含只能一對(duì)一傳輸電力、充電過(guò)程產(chǎn)生過(guò)熱問(wèn)題以及無(wú)法避免金屬元件造成的干擾等挑戰(zhàn)。相較之下，MR克服了MI所延伸的問(wèn) 題，采用MR的產(chǎn)品可有比較大的氣隙（Air Gap）空間，被充電的裝置毋須擔(dān)心物品擺放位置或角度即可充電，但因需要藍(lán)牙技術(shù)支援，導(dǎo)致成本會(huì)高一些。

　　就此而言，高東良透露， 現(xiàn)階段MR的無(wú)線充電技術(shù)導(dǎo)入裝置端，通常都會(huì)采用兩顆藍(lán)牙晶片，其中一顆藍(lán)牙晶片以語(yǔ)音傳輸和資料傳輸為主，另外一顆則是專用于MR通訊使用；不過(guò)，藍(lán) 牙技術(shù)聯(lián)盟（Bluetooth SIG）已將A4WP充電檔案資料（Profiles）納入BLE晶片標(biāo)準(zhǔn)，未來(lái)僅需一顆支援A4WP通訊協(xié)議的BLE晶片，即可實(shí)現(xiàn)MR無(wú)線充電傳輸?shù)?功能，且成本也可下降。

　　值得一提的是，高東良強(qiáng)調(diào)，目前無(wú)線充電產(chǎn)業(yè)的上、中、下游廠商皆積極布局無(wú)線充電領(lǐng)域，包含半導(dǎo)體廠、零組件廠和裝置系統(tǒng)商都有相對(duì)應(yīng)的解決方案，此現(xiàn)象將促進(jìn)該產(chǎn)業(yè)更為成熟。

　　穿戴裝置商機(jī)滿載　定位/連接整合方案搶手

　　穿戴式裝置應(yīng)用百花齊放。根據(jù)Gartner分析，2016年穿戴式電子裝置出貨量將達(dá)2億7500 萬(wàn)臺(tái)，平均營(yíng)收上看287億美元，其中，高達(dá)115億是來(lái)自于智能手表的貢獻(xiàn)。

　　圖2　u-blox商業(yè)開(kāi)發(fā)經(jīng)理廖容嫺指出，具備市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的定位系統(tǒng)，須同時(shí)兼顧低功耗、高精準(zhǔn)度與尺寸小的產(chǎn)品。

　　u-blox商業(yè)開(kāi)發(fā)經(jīng)理廖容嫺（圖2）表示，穿戴式市場(chǎng)正快速的成長(zhǎng)，目前主要成長(zhǎng)來(lái)自于智能型手表與智能型手環(huán)；另外，包含運(yùn)動(dòng)健身器材、頭戴式與智能型服飾（Smart Garment）皆為熱門且具潛力的應(yīng)用市場(chǎng)。

　　廖容嫺認(rèn)為，穿戴式裝置無(wú)論設(shè)計(jì)或采買，一定是人或?qū)櫸镒鳛榭剂康某霭l(fā)點(diǎn)。舉例來(lái)說(shuō)，受2015年上映的兩部與兒童安全相關(guān)的電影影響，勾起中國(guó)市場(chǎng)對(duì)于兒童安全議題的關(guān)注，推動(dòng)兒童定位手表市場(chǎng)方興日盛，創(chuàng)造近1000億人民幣的銷售金額。

　　整體而言，穿戴式產(chǎn)品“百百款”，但皆具備基本共通的特性。廖容嫺指出，以技術(shù)角度來(lái)看，感測(cè)、定位系統(tǒng)、短距/長(zhǎng)距離連接與小型化裝置等功能，是設(shè)計(jì)穿戴式裝置不可或缺的基本要素，倘若能加強(qiáng)定位、感測(cè)元件的效能，即可將產(chǎn)品價(jià)值發(fā)揮到最大化。

　　穿戴式裝置是支援日常生活的精巧可攜式裝置，透過(guò)結(jié)合無(wú)線通訊連接和定位功能，可提供即時(shí)的服務(wù)。穿戴式裝置中的低功耗技術(shù)可延長(zhǎng)電池使用壽命，而優(yōu)異的無(wú) 線電功能可實(shí)現(xiàn)絕佳的使用者體驗(yàn)。這類需要高整合技術(shù)產(chǎn)品的市場(chǎng)正快速成長(zhǎng)，因此價(jià)格也將很快地變得更有競(jìng)爭(zhēng)力。 以定位模組來(lái)說(shuō)，廖容嫺指出，應(yīng)用于穿戴式裝置的衛(wèi)星定位模組，最大挑戰(zhàn)在于如何降低功耗提高電源管理的能力以實(shí)現(xiàn)節(jié)電的需求，同時(shí)提升定位精準(zhǔn)度并且設(shè) 計(jì)出尺寸輕巧的產(chǎn)品；換言之，產(chǎn)品必須同時(shí)兼顧效能與精準(zhǔn)度，在計(jì)算距離與速率的過(guò)程，必須提供正確的數(shù)據(jù)資料。

　　廖容嫺分 析，2017年至2018年衛(wèi)星定位模組主要市場(chǎng)將會(huì)鎖定智能/基礎(chǔ)健身（Smart/Basic Sports&Fitness）、動(dòng)作攝影機(jī)（Action Cameras）與人體追蹤（People Tracking）等應(yīng)用領(lǐng)域，不過(guò)受限于這類型的穿戴裝置要求高整合度，因此技術(shù)的演進(jìn)與成長(zhǎng)動(dòng)能較為緩慢。

　　現(xiàn)階段，該公司已與韓國(guó)軟體開(kāi)發(fā)商KIWI PLUS合作研發(fā)新款兒童智能型手表，該手表建基于Android系統(tǒng)，配備著簡(jiǎn)單的液晶螢?zāi)辉O(shè)計(jì)，只需碰觸一下即可通話，還能提供即時(shí)且準(zhǔn)確的位置追蹤與簡(jiǎn)單的安全范圍設(shè)定。

　　感測(cè)器首重低功耗/小包裝/高整合

　　科 技的創(chuàng)造往往是為了滿足人類追求便利生活的渴望，在這之間，則會(huì)產(chǎn)生一些替代性產(chǎn)品協(xié)助人類執(zhí)行工作，或因應(yīng)不同應(yīng)用的工作需求。例如，為了提高運(yùn)動(dòng)品 質(zhì)，在衣物上加裝戶外紫外線（UV）感測(cè)器、計(jì)步器、加速度計(jì)（Accelerometer）等元件，協(xié)助使用者更有效率完成運(yùn)動(dòng)。

　　圖3　意法半導(dǎo)體類比、微機(jī)電與感測(cè)元件應(yīng)用經(jīng)理陳建成認(rèn)為，感測(cè)器朝向低功耗發(fā)展，其主要原因來(lái)自于Google提出的Always On概念。

　　意法半導(dǎo)體（ST）類比、微機(jī)電與感測(cè)元件應(yīng)用經(jīng)理陳建成（圖3）表示，微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）與感測(cè)器的發(fā)展趨勢(shì)，已朝向低功耗、小包裝和高整合感測(cè)器發(fā)展。

　　以應(yīng)用層面來(lái)看，分為壓力計(jì)（Pressure Sensor）、UV感測(cè)器和光學(xué)防手震（OIS）陀螺儀（Gyroscope）等。在OIS陀螺儀領(lǐng)域，以ST這兩年的觀察，現(xiàn)今已有許多高階手機(jī)采用OIS陀螺儀，如三星（Samsung）S7 Edge。

　　陳建成進(jìn)一步指出，大多數(shù)的廠商，都希望可以整合不同的感測(cè)器，使硬體設(shè)計(jì)上的空間較為彈性，因此開(kāi)始有六軸、九軸的智能型感測(cè)器模組大舉問(wèn)世。此外，由應(yīng) 用單純的運(yùn)動(dòng)（Motion） MEMS銷售量日益攀升，可觀察出MEMS感測(cè)器對(duì)于省電、優(yōu)異的效能、包裝小需求顯然已是大勢(shì)所趨，不僅如此，感測(cè)器也有越來(lái)越便宜的趨勢(shì)。

　　陳建成認(rèn)為，Google是促成智能裝置中的感測(cè)器必須省電的始作俑者。其原因在于，Google提出一個(gè)稱之為Always On的概念，意指當(dāng)裝置中的應(yīng)用處理器休眠時(shí)，感測(cè)器元件必須持續(xù)不停地工作，例如當(dāng)使用者在走路過(guò)程中，依舊執(zhí)行計(jì)步器的功能。

　　時(shí)至今日，陳建成談到，該公司在感測(cè)器這塊領(lǐng)域累積長(zhǎng)久的經(jīng)驗(yàn)，目前亦有許多不同的合作廠商，包含宏達(dá)電、蘋果（Apple）、Alta和微軟 （Microsoft）等，該公司提供不同的壓力感測(cè)器、Motion MEMS、陀螺儀、UV Sensor甚至是整合加速度計(jì)與陀螺儀的感測(cè)器，分別套用于頭戴式虛擬實(shí)境（VR）裝置與智能手環(huán)市場(chǎng)。

　　穿戴式科技產(chǎn)品爭(zhēng)奇斗艷，舉凡一般智能手環(huán)到監(jiān)測(cè)生理資訊的電子裝置，甚至近期搶走所有鎂光燈焦點(diǎn)的VR眼鏡前仆后繼陸續(xù)問(wèn)市，然而，這些酷炫的科技新品背后衍生的安全風(fēng)險(xiǎn)，卻不得不重視。

　　搞懂穿戴安全認(rèn)證　產(chǎn)品設(shè)計(jì)有保障

　　穿戴式設(shè)備應(yīng)用技術(shù)多元復(fù)雜，并密切貼近人體，使得安全風(fēng)險(xiǎn)疑慮備受關(guān)注，如觸電、灼傷、聽(tīng)力損害、化學(xué)反應(yīng)或電源爆炸等。諸如此類的安全問(wèn)題皆是開(kāi)發(fā)商在制造階段與消費(fèi)者使用穿戴式裝置時(shí)必須小心的部分。

　　圖4　UL消費(fèi)性事業(yè)電子科技產(chǎn)業(yè)部工程部專案經(jīng)理柯得榮表示，穿戴式裝置所帶來(lái)的危害，包含資料、能源、環(huán)境等不同面向。

　　UL 消費(fèi)性事業(yè)電子科技產(chǎn)業(yè)部工程部專案經(jīng)理柯得榮（圖4）表示，穿戴式裝置的使用者容易出現(xiàn)個(gè)人資料外流、泄漏隱私與身體安全危害的隱憂。舉例來(lái)說(shuō)，有些具 備照相功能的穿戴裝置，會(huì)隨時(shí)隨地拍攝不同的人、事、物，在此情況下，極有可能在不知情的狀況下，被持有照相功能的使用者擷取隱私的疑慮。

　　此外，為了有效提升醫(yī)療救護(hù)的效能，有些病患身上會(huì)植入醫(yī)療器材于身體之中，透過(guò)遠(yuǎn)端控制的方式，控制病患身體狀況，這將有助于醫(yī)療救治。反之，這種遠(yuǎn)端控制涉及無(wú)線技術(shù)，亦有可能受駭客入侵，若駭客居心不良，極有可能使病患身體產(chǎn)生不適。

　　值得一提的是，柯得榮強(qiáng)調(diào)，VR裝置為世界帶來(lái)相當(dāng)大的娛樂(lè)，但VR裝置會(huì)不會(huì)導(dǎo)致一些心理層的傷害問(wèn)題值得省思，因?yàn)檫@種傷害難以定義，但并非不可能出現(xiàn)。

　　另 一方面，柯得榮指出，若要將認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)入穿戴式產(chǎn)品，首先必須了解鎖定的目標(biāo)國(guó)家市場(chǎng)，清楚目標(biāo)中的國(guó)家是否有特殊宣告，從而選擇認(rèn)證方向。他談到，目前 穿戴式裝置尚未有一套標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證規(guī)范，因此該裝置基本類型的認(rèn)證難度不高，與大部分手機(jī)和筆電認(rèn)證相差不遠(yuǎn)；但由于穿戴式裝置涉及不同領(lǐng)域的應(yīng)用，故標(biāo)準(zhǔn) 認(rèn)證協(xié)會(huì)建議開(kāi)發(fā)商，可針對(duì)相關(guān)產(chǎn)品另行做不同測(cè)試。

　　穿戴式裝置市場(chǎng)熱度持續(xù)發(fā)燒，將帶領(lǐng)不同類型的穿戴式裝置蔓延至生活周遭。這也意味著，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)商與消費(fèi)者在使用這些產(chǎn)品時(shí)，更須重視不同產(chǎn)品所帶來(lái)的影響，并進(jìn)行有效的防護(hù)措施。