實現(xiàn)智能眼鏡吸睛功能 AP加入穿戴式戰(zhàn)局

圖3 鉅景科技Logic SiP事業(yè)處協(xié)理周儒聰認為,為了實現(xiàn)智能型眼鏡豐富的人機界面功能,AP將加入穿戴式戰(zhàn)局與MCU方案一較高下。
鉅景科技Logic SiP事業(yè)處協(xié)理周儒聰(圖3)表示,雖然目前可穿戴設備設計的主流原則在于追求功耗與效能的平衡,但開發(fā)商通常寧愿犧牲處理器的運作效能,將低功耗的設計考量奉為圭臬,因而讓MCU方案成為現(xiàn)今可穿戴設備的首選;不過,這不僅局限了可穿戴設備的發(fā)展性,更使多數(shù)可穿戴設備淪為智能型手機配件的命運,而這些缺乏殺手級應用的裝置自然難以成為消費者的必需品。
周儒聰指出,在眾多可穿戴設備中,惟有標榜抬頭顯示(Head-up Display)的智能型眼鏡,能真正達到免手持(Hands Free)且讓使用者毋須再當「低頭族」的愿景,因此許多開發(fā)商紛紛在智能眼鏡中力拓各種殺手級應用方案,將智能眼鏡視為未來幾年內最有可能顛覆移動裝置市場生態(tài)的革命性電子產品;而能滿足智能眼鏡高效能運算需求的AP,也勢必成為市場顯學。
周儒聰進一步解釋,采用MCU方案的智能眼鏡功能較為受限,僅能用于教育、醫(yī)療、游戲等部分利基市場;智能眼鏡若要走入一般的消費性電子市場,并實現(xiàn)高規(guī)格的多媒體影音、擴增實境 (Augmented Reality)、虛擬實境(Virtual Reality)、中介實境(Mediated Reality)等功能,導入AP等級的處理器將是大勢所趨。
以Google Glass為例,該產品即是采用德州儀器(TI)的雙核心處理器--OMAP 4430,運作時脈可達1GHz;另一由鉅景科技研發(fā)的智能眼鏡原型機,則是采用瑞芯微的低功耗雙核心處理器--RK3168,運作時脈可達1.2GHz。
事實上,智能眼鏡對于高規(guī)格處理器的需求將更甚于其他移動裝置。周儒聰分析,以擴增實境功能為例,其為智能眼鏡中最重要的功能之一,由于過去在手機應用上必須手持操作導致便利性大減,如今在頭戴式顯示器上則可徹底釋放其應用潛力,使用頻率將大幅提升;再加上許多開發(fā)商正以使智能眼鏡成為百分之百獨立于智能型手機以外的電子產品為目標,開發(fā)各種殺手級應用,將涉及到大量的即時運算,更加需要處理器充沛的運算支援,因此多核心處理器將是未來智能型眼鏡的必備規(guī)格。
有鑒于此,除了開發(fā)雙核心處理器的方案外,鉅景在2014年亦將陸續(xù)推出搭載四核心及八核心處理器的智能眼鏡原型機,此亦讓八核心處理器的應用版圖可望從智能型手機延伸到可穿戴設備市場。
周儒聰認為,智能眼鏡的處理器規(guī)格與智能型手機、平板電腦無太大差異,因此移動裝置處理器廠商,如高通(Qualcomm)、輝達(NVIDIA)、聯(lián)發(fā)科等,若有心進入此市場并非難事。
不過,高效能處理器仍須與大量高規(guī)格元件互相搭配方能充分發(fā)揮其功能,如此一來,可穿戴設備的外型、體積、重量能否符合消費者預期將是另一考驗;對此,周儒聰指出,鉅景采用的微型化系統(tǒng)級封裝(SiP)技術能大幅縮小印刷電路板(PCB)面積,將是最佳解方。此外,當多核心、高效能的AP逐漸成為智能型眼鏡市場的顯學,如何將運作功耗降低,讓裝置的處理效能與功耗達到平衡,亦將考驗著各家廠商的智能。
不僅MCU與AP處理器方案行情走俏,為了讓可穿戴設備更加智能化,并實現(xiàn)更精準的情境感知(Context Awareness)能力,微機電系統(tǒng)(MEMS)傳感器的需求熱度也明顯飆升,遂引發(fā)MEMS元件商新一輪的搶單大戰(zhàn),并競相發(fā)布高整合與微型化的解決方案,以吸引可穿戴設備開發(fā)商的青睞。
MEMS元件商CES較勁 高整合/微型化方案競出籠
集高整合度與微型化優(yōu)勢于一身的MEMS傳感器,紛紛在2014年國際消費性電子展(CES)中亮相。瞄準可穿戴設備商機,意法半導體(ST)、應美盛 (InvenSense)、Bosch Sensortec等MEMS傳感器大廠,皆在今年的CES展中發(fā)布新一代解決方案,其中高整合度與微型化方案更是主要比拚的重點。
以九軸MEMS傳感器為例,先前市面上的解決方案僅能達到4毫米(mm)×4毫米的大小,因此MEMS元件商無不加緊腳步改善MEMS制程與封裝技術以微縮傳感器尺寸,力求能更符合穿戴式產品對元件尺寸的嚴苛要求。
如今,意法半導體則搶先在CES發(fā)布尺寸僅3.5毫米×3毫米的九軸傳感器--LSM9DS1,其整合加速度計、陀螺儀及磁力計,體積較前一代解決方案縮小35%。
意法半導體執(zhí)行副總裁暨類比、MEMS及傳感器事業(yè)群總經理Benedetto Vigna表示,九軸MEMS傳感器能提供移動裝置基本的情境感知能力,而這款超微型體積的九軸MEMS傳感器則更能滿足穿戴式產品的需求;除了體積較前一代方案縮小三分之一之外,LSM9DS1內的磁力計精準度亦提升30%,且功耗可降低約20%,能提供可穿戴設備更為出色的感測能力及穩(wěn)定性。
除了MEMS動作傳感器方案在尺寸上有所突破外,MEMS環(huán)境傳感器在提升整合度方面亦有所進展,如Bosch Sensortec及意法半導體皆于今年CES展中正式發(fā)布市場上首款整合MEMS壓力、濕度、溫度傳感器的整合型環(huán)境量測單元(Integrated Environmental Unit)。除高整合度的特色之外,兩款解決方案也分別僅有3毫米×3毫米×1毫米,以及2.5毫米×2.5毫米×0.93毫米的體積大小。
另一MEMS傳感器開發(fā)商應美盛,則大秀一系列超低功耗MEMS六軸、九軸動作傳感器及MEMS麥克風;以應美盛此次推出的六軸動作傳感器--ICM- 20655為例,該公司即大膽宣稱其功耗僅有2毫瓦(mW),為目前市面上最低功耗的六軸傳感器,若再搭配應美盛AAR(Automatic Activity Recognition)軟體,可讓可穿戴設備內的傳感器即使常時開啟(Always On),也不會大幅影響整體運作功耗。
事實上,在三種主要的動作傳感器--加速度計、磁力計以及陀螺儀中,耗電量最高的非陀螺儀莫屬,因此并非所有的開發(fā)商都會將陀螺儀大舉導入至裝置內;著眼于此,MEMS元件商無不戮力開發(fā)低功耗的陀螺儀產品,且近來已小有成果,讓整體慣性量測單元(IMU)更能符合可穿戴設備對低功耗的需求。
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