低功耗可能是智能眼鏡市場成功的關鍵

根據TechInsights的分析，低功耗可能是智能眼鏡市場成功的關鍵。網絡設備供應商Cisco預期，在2020年以前，全球將有500億臺設備將連接到互聯網，同時，可穿戴技術將在成長中的‘物聯網’領域中扮演重要角色。作為消費者，我們期待可穿戴設備能夠透過隨時隨地進行感測、分析、監測與追蹤，慢慢地改善日常生活體驗，使我們的生活更輕松也更美好。這些小型的聯網設備盡管可收集大量的資料，但僅消耗非常低的功耗。

其中一款值得注意的產品是GoogleGlass，它采用的先進可穿戴技術不僅能擷取視頻、瀏覽互聯網，還帶來了增強現實(AR)的元素，讓使用者能與周圍環境互動。盡管可穿戴設備要達到智能手機的現有技術性能還有很長的路要走，但從硬件與軟件的觀點來看，GoogleGlass可說是一款創新且超乎時代的產品。

隨著Goolge日前決定停止銷售這款智能眼鏡產品以及重新組織中相關的開發團隊，清楚地說明Google也看到有必要在這方面進行變革。

為了達到可穿戴設備真正實現可穿戴目標所需的性能，以及能夠成為物聯網的下一波大勢，必須具有重大的技術創新。從技術與IP的觀點來看，能夠躋身這一創新浪朝前端的公司，勢必在不久的將來取得重大成功。

盡管目前存在種種與可穿戴設備有關的挑戰，但讓我們暫且放下那些有關隱私和安全的問題，把注意力集中在讓可穿戴設備更符合穿戴需求的實際因素上，例如：“電池的續航力可撐多久？”、“在使用中會感到設備持續發熱嗎？”

最近，TechInsights與eSoftThings攜手合作，共同拆解并分析了三款智能眼鏡的功率與散熱性能基準，包括GoogleGlass、VuzixM100以及OptinventARGlasses。雖然這項拆解分析的最初目標在于比較智能眼鏡的性能表現，但真正值得注意的是這三款智能眼鏡與智能手機的功耗比較。圖一顯示進行智能眼鏡基準測試的實驗設置。

圖1：智能眼鏡基準測試的實驗設置。

圖2：GoogleGlass、VuzixM100以及OptinventAR1的功耗測量。

為了進行比較，（1）三星GalaxyS5智能手機在飛行模式時功耗為15.3mWh；（2）三星HM1200藍牙耳機在語音通話時的功耗低于34mWh。（注意：并非所有的產品都具有全部功能）
根據測試用例在基本的待機模式或飛行模式時顯示，有些智能眼鏡使用比智能手機更多的電力。這是一項十分重要的測量，因為可穿戴技術取得成功的關鍵之一在于找到一種可在設備待機時節省電池壽命的方法。有許多促成因素可能導致這些智能眼鏡在待機或待機模式時仍然發生漏電情形：這是因為其電源管理演算法尚未最佳化。為了適應可穿戴設備需要，在設計時直接采用專為智能手機設計的芯片組與軟件系統縮小版。

下圖3顯示GoogleGlass上所發現的主要芯片。其中，德州儀器(TI)OMAP4430SoC也可以在其他中階智能手機中找到。這款SoC被認定是功耗的主要來源。智能眼鏡或許能試著仿效類似智能手機的系統設計，但由于功率低效，無法在類似的永不斷線模式下工作。

GoogleGlass以及其他類似的智能眼鏡可以讓人們抬起頭來，讓雙手自在地忙于其他更重要的任務上。然而，在另一個比較試驗案例中發現，GoogleGlass在語音通話時的功耗比藍牙頭戴式耳機還要高5倍。頭戴式耳機技術可能不具有智能眼鏡的所有功能，但消費者更可能傾向于選擇較低功耗的技術，尤其是因為它不會遮擋你的視線。

圖3：拆解GoogleGlass顯示所采用的主要IC

如同所有的電子產品一樣，任何較高的功耗都與溫度有關，因為大部份的功率都以熱的形式耗散。這是一項重要的關鍵，因為眼鏡在配戴時十分貼近使用者的臉部，安全將會是一大顧慮。當在這些最壞的情況下進行測試(如視頻記錄)時，智能眼鏡的溫度高達130?H(如圖4)。盡管這些表面溫度可能類似于智能手機的表現，但這種技術類型并不是非常適合用在可穿戴的產品上――因為可穿戴設備應該是專為長時間貼近使用者的皮膚和身體使用而設計的。

圖4：GoogleGlass在視頻模式下工作時各種信息框位置的熱分析

那么，對于可穿戴技術來說，達到最佳化功率與性能的理想解決方案關鍵何在？有人說是硬件，其他人說是軟件，還有許多人說二者皆重要。也許我們很快地就會看到專為可穿戴技術應用的電源管理算法相關專利出現，就像過去發生在智能手機上的情況一樣。從硬件的角度來看，業界需要針對可穿戴市場特定要求而量身打造的新款低功耗芯片組。同時，也需要軟件在最佳化性能方面扮演重要角色，以及確保所有的元件能夠有效整合在一起，共同發揮重要功能。

根據多家媒體報導指出，GoogleGlass的下一個新版本將改用英特爾(Intel)的處理器。英特爾雖然在智能手機市場竭力地與高通（Qualcomm）等公司競爭，但該公司已經開發出高性能/低功耗的架構與工藝技術了。再加上英特爾最近投資于Vuzix及其與Luxottica的研發伙伴關系，預計很快地就可以看到這家業界巨擘克服穿戴式領域的技術與市場挑戰。

由于成本與上市時間的壓力，穿戴式設計直接沿用由其他移動設備設計更改而來的解決方案，這并不令人感到意外。但現在正是相關業者掌握設計主導權的時候了，必須盡快為兼具硬件與軟件元素的可穿戴設備量身打造一款全面或垂直的專有解決方案。此外，還有其他更多的廠商也正急起直追，但最后誰將在這個領域勝出？讓我們試目以待。
審核編輯：彭菁