以意法半導(dǎo)體目前已開始送樣的新一代陀螺儀產(chǎn)品為例，其操作電流可降到2毫安培，與前一代6毫安培的方案相較，可為整體穿戴式裝置省卻約60%的耗電量。
值得注意的是，由于加速度計(jì)是一般穿戴式產(chǎn)品百分之百會(huì)采用的MEMS感測(cè)器，因此意法半導(dǎo)體也推出將新一代低功耗陀螺儀與加速度計(jì)整合的六軸感測(cè)器方案，且因加速度計(jì)功耗為10微安培的極低耗電量，因此透過SiP技術(shù)將兩顆MEMS元件封裝在一起后，整體功耗仍為2毫安培左右，與單顆三軸陀螺儀相差無幾。
李炯毅透露，待單顆低功耗三軸陀螺儀及整合加速度計(jì)的六軸方案于今年正式量產(chǎn)后，該公司下一步即是考慮開發(fā)整合低功耗陀螺儀、加速度計(jì)與磁力計(jì)的九軸感測(cè)器方案，讓穿戴式裝置的情境感知功能更為省電。他表示，目前已有不少穿戴式裝置開發(fā)商，表達(dá)對(duì)新一代低功耗陀螺儀及六軸感測(cè)方案的高度興趣，預(yù)計(jì)2014年第二季即可看到搭載該方案的終端產(chǎn)品面世。
據(jù)悉，采用低功耗陀螺儀方案的穿戴式裝置，將以能提供監(jiān)測(cè)及感知?jiǎng)×殷w感動(dòng)作的功能為訴求，如須監(jiān)測(cè)角速度變化的高爾夫球運(yùn)動(dòng)。
不過，李炯毅認(rèn)為，目前MEMS元件商在微縮尺寸、降低功耗、提高元件整合度等三方面的技術(shù)水準(zhǔn)已相差無幾，若只致力于將MEMS感測(cè)器的尺寸及功耗降低，長(zhǎng)此以往必然無法做到產(chǎn)品差異化的效果；因此，感測(cè)器、MCU與無線射頻元件廠商亦擬開發(fā)三大元件的高整合方案，期能共食穿戴式裝置市場(chǎng)大餅。
穿戴式裝置更智慧MCU/MEMS/RF高整合方案出鞘
意法半導(dǎo)體資深技術(shù)行銷經(jīng)理郁正德強(qiáng)調(diào)，MCU、MEMS感測(cè)器與無線射頻元件的整合，將是元件商未來力拓的解決方案。
意法半導(dǎo)體大中華暨南亞區(qū)類比、微機(jī)電與感測(cè)元件資深技術(shù)行銷經(jīng)理郁正德(圖5)表示，穿戴式裝置系一最基本的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，須有能搜集資訊的感測(cè)裝置、能處理資訊做出反應(yīng)的控制中樞以及能與外界互動(dòng)、交換資訊的傳輸能力，因此MCU、MEMS感測(cè)器與無線射頻元件的整合將是半導(dǎo)體廠商未來力拓的解決方案。
初步整合階段將以MEMS感測(cè)器與MCU結(jié)合的感測(cè)器中樞(SensorHub)為主，而目前亦有MEMS元件商正攜手MCU廠商開發(fā)高整合方案；如BoschSensortec即偕同愛特梅爾(Atmel)等MCU廠商發(fā)布九軸MEMS感測(cè)器與Cortex-M0+MCU整合的產(chǎn)品，尺寸為5毫米×4.5毫米。
郁正德表示，相較于異業(yè)結(jié)盟，同時(shí)擁有MCU與MEMS產(chǎn)品線的意法半導(dǎo)體優(yōu)勢(shì)更加顯著。意法半導(dǎo)體將在2014年相繼量產(chǎn)三軸加速度計(jì)整合Cortex-M0MCU，以及六軸感測(cè)器(加速度計(jì)與低功耗陀螺儀)整合Cortex-M0MCU的SiP封裝方案，而九軸感測(cè)器與Cortex-M0的整合方案則預(yù)計(jì)在年底前完成送樣，三款方案尺寸皆僅3毫米×3毫米。
另一方面，MCU廠商亦正積極發(fā)動(dòng)攻勢(shì)。以芯科實(shí)驗(yàn)室為例，該公司即利用互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)制程，將MCU、無線收發(fā)器及感測(cè)器整合在一系統(tǒng)單晶片(SoC)上。
Sharma進(jìn)一步表示，芯科實(shí)驗(yàn)室目前已針對(duì)ZigBee應(yīng)用開發(fā)出32位元MCU與RF整合的SoC方案，未來該公司則計(jì)劃開發(fā)出32位元MCU加上感測(cè)器，且可支援多種無線傳輸協(xié)定的超低功耗SoC方案。
不過郁正德認(rèn)為，在多種無線傳輸技術(shù)中，考量功耗、傳輸數(shù)據(jù)量、傳輸距離、生態(tài)系統(tǒng)健全程度等多方因素，最適合用于穿戴式裝置的非藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)莫屬，因此藍(lán)牙與MEMS感測(cè)器及MCU整合的微型智慧型系統(tǒng)方案，將是意法半導(dǎo)體未來開發(fā)的重點(diǎn)。
另一方面，由于穿戴式電子產(chǎn)品所配備的電池容量通常較小，因此半導(dǎo)體廠商除致力降低元件功耗外，亦推出整合無線充電功能的藍(lán)牙Smart單晶片方案，讓穿戴式裝置可隨時(shí)補(bǔ)充電力，包括博通(Broadcom)、Nordic等晶片商皆已發(fā)布相關(guān)產(chǎn)品。
穿戴式商機(jī)夯藍(lán)牙整合無線充電方案勢(shì)起
博通嵌入式無線網(wǎng)路連結(jié)裝置資深總監(jiān)BrianBedrosian表示，除了無線區(qū)域網(wǎng)路(Wi-Fi)技術(shù)外，導(dǎo)入藍(lán)牙Smart技術(shù)的產(chǎn)品數(shù)量也正以驚人的速度成長(zhǎng)，并迅速成為許多以電池供電的小型穿戴式裝置的核心技術(shù)；而具備無線充電技術(shù)與低功耗特性的解決方案，不僅有助于原始設(shè)備制造商(OEM)為各種應(yīng)用市場(chǎng)設(shè)計(jì)出更高效能的產(chǎn)品，亦能推動(dòng)次世代穿戴式裝置的發(fā)展，讓穿戴式裝置的性能得以發(fā)揮到淋漓盡致。
隨著無線電力聯(lián)盟(A4WP)于2013年12月中旬發(fā)布其產(chǎn)品識(shí)別標(biāo)章--Rezence，不少晶片開發(fā)商亦已蠢蠢欲動(dòng)，如Nordic于Rezence面世后旋即發(fā)表針對(duì)旗下藍(lán)牙低功耗SoC--nRF51系列所開發(fā)的A4WP無線充電軟體開發(fā)套件(SDK)，強(qiáng)化其藍(lán)牙低功耗產(chǎn)品戰(zhàn)力。
博通同樣于日前針對(duì)旗下的無線網(wǎng)路連結(jié)裝置平臺(tái)--WICED，新增一款整合A4WP無線充電功能的藍(lán)牙SmartSoC--BCM20736。據(jù)悉，該晶片搭載安謀國(guó)際Cortex-M3處理器，并具備高整合度與小巧外型的優(yōu)勢(shì)，可降低穿戴式裝置的耗電量，延長(zhǎng)電池續(xù)航力，達(dá)到比其他競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品更低的成本與功耗。
著眼于多種穿戴式元件規(guī)格大翻新，為助力開發(fā)商加速穿戴式裝置產(chǎn)品設(shè)計(jì)及上市時(shí)程，參考設(shè)計(jì)平臺(tái)(ReferenceDesignPlatform)亦正如雨后春筍般冒出。繼德州儀器、瑞芯微、新唐科技等處理器廠商競(jìng)相發(fā)布相關(guān)解決方案后，飛思卡爾、英特爾(Intel)針對(duì)穿戴式裝置所開發(fā)之參考設(shè)計(jì)平臺(tái)亦陸續(xù)亮相，讓市面上的穿戴式參考平臺(tái)更為五花八門，開發(fā)商設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)也能更加快、狠、準(zhǔn)。
處理器廠強(qiáng)推參考設(shè)計(jì)穿戴式產(chǎn)品開發(fā)快狠準(zhǔn)
飛思卡爾全球行銷與業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān)RajeevKumar表示，穿戴式裝置是物聯(lián)網(wǎng)(IoT)中感測(cè)器節(jié)點(diǎn)的最后一環(huán)，為了讓物聯(lián)網(wǎng)能夠火速成形，針對(duì)穿戴式裝置所開發(fā)的參考設(shè)計(jì)平臺(tái)能讓設(shè)計(jì)過程更有效率，設(shè)計(jì)人員與原始設(shè)備制造商也能隨時(shí)因應(yīng)市場(chǎng)變化，迅速調(diào)整從產(chǎn)品概念到產(chǎn)品原型的開發(fā)時(shí)程。
晶奇光電總經(jīng)理吳世彬進(jìn)一步分析，在穿戴式裝置市場(chǎng)成長(zhǎng)階段的前期，最重要的推手就是有能力將各種關(guān)鍵零組件整合在一起的系統(tǒng)開發(fā)商，讓市場(chǎng)在初步成形階段即能夥同更多玩家將這塊市場(chǎng)餅做大；而這種角色通常系由裝置的心臟--也就是處理器廠商負(fù)此重任，也因此現(xiàn)在市面上開始陸陸續(xù)續(xù)出現(xiàn)，由處理器廠商推出的穿戴式裝置參考設(shè)計(jì)平臺(tái)。
根據(jù)不同的產(chǎn)品形式及開發(fā)社群，這些參考設(shè)計(jì)平臺(tái)提供的元件整合程度及設(shè)計(jì)彈性也不盡相同。
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