穿戴式装置扮要角　物联网应用加速成形

　　穿戴式装置将会是未来物联网一大应用领域，预计2018年将成长至一亿四千五百万台。随着穿戴装置技术越加先进，将逐渐为人们接受并融入生活，未来物联网的各式应用，将可望透过穿戴式装置加以串联，并加速成形，使消费者生活环境更为舒适且精彩。

　　物联网概念源自于比尔·盖兹(William Henry Bill Gates III)在1995年“未来之路”一书中所论述的物与物互联概念。透过侦测环境数据，并藉由行动网路传输与资料处理，物联网可即时控制各种居家设备，提供 迅速的照护服务，但受限于当时的网路传输技术，物联网一词，仅代表着一个巨大智能系统的蓝图。 

　　物联网应用多样　感测器成长潜力佳

　　随着全球化的网路基础发展，现今第四代行动通讯(4G)与云端运算环境提供了高速的资料传输处理的能力，才使得物联网模糊的面孔逐渐清晰。藉由感测器所搜集 到的讯号以有线或无线方式进行资讯整合与资料汇出，随即进入软体处理层面进行资料分析与应用。可应用的层面亦渐渐扩展到个人居家环境之外，包含穿戴式设备、电子医疗、智慧城市环境监控系统、安全急救应变系统、工业控制、视听娱乐、影像串流等，可说是无远弗届。

　　根据美国网路设备商公司 思科(Cisco)、国际研究机构摩根士丹利(Morgan Stanley)与国际数据资讯公司(International Data Corporation, IDC)针对全球物联网设备装置需求进行统计，至2020年其设备需求总产值将达750亿美元，且复合年成长率将达8%以上。图1为IoT物联网应用，包含IP CAM、智慧家电/温控、电子锁与智慧遥控器等。 

　　物联网产业链包含元件制造、设备与系统整合、网路营运、终端设备与应用服务等环节，以元件制作为例涵盖RFID、通讯晶片、感测器、GPS等技术。目前全球 感测器市场约占半导体市场的5%，随着IoT、智慧型手机、车用电子、医疗电子、智慧城市等产业的快速发展，对于感测器产品在无线化 (Wireless)、低功耗(Low Power)、微型化(Miniaturized)、标准化、低成本、复合型、稳定性、可靠性等技术提出了更高的要求，未来感测器市场成长潜力更可望高于整体半导体市场。

　　台湾在IC设计、晶圆代工及封装测产业专业分工各司其职，拥有全球顶尖的设计与制程团队凭藉在3C产品的应用领域实力，将可望针对感测器元件进行完整开发，藉由上/中/下游整合，藉此可培育出台湾具代表性的物联网感测器供应链。

　　穿戴式装置功能多　电池设计成未来挑战

　　以庞大的物联网系统为基础，穿戴式装置将会是未来物联网一大应用领域，资策会MIC(2014)曾指出，推估2014年穿戴式装置市场规模约达三千四百九十万台，约占智慧手机的2.9%，预计2018年将成长至一亿四千五百万台，约占智慧手机的7.7%。

　　近年来各家国内外大厂如苹果(Apple)、Google、索尼(SONY)、三星(SAMSUNG)、ASUS、HTC等，纷纷推出穿戴式装置产品包含智 慧眼镜、智慧耳机、智慧手表、智慧手环、智慧戒指、智慧衣裤到智慧鞋等，意图抢先布局这一庞大的消费市场。穿戴式装置目前主要几种功能包含：

　　． 健康管理：装置内建多种感测器，包含加速度、心跳、温度、陀螺仪等，监测配戴者状态数据，分析感测数据得知配戴者即时状态，如跑步、走路、跳跃、站立、睡 眠与呼吸心跳状态等，搭配无线传输模组如蓝牙或Wi-Fi，可即时与智慧手机连结，可供配戴者长期统计与记录健康状态。

　　．远端控制：透过无线传输与装置连结，如使用者电脑、家电或智慧手机等，使用者透过穿戴式装置下达命令，可于远距离外遥控家电装置。

　　．休闲娱乐：让使用者不必携带沉重的配备，可以直接于穿戴式装置上播放音乐与影片，甚至游戏应用等娱乐应用。

　　．资料传输：不仅是邮件的收发、浏览网路，穿戴式装置还能提供即时播放与录制等影像语音串流服务，如Google眼镜，使用者可以使用语音输入命令，启动搭载的微型镜头即时录制眼前的影像，并上传至云端资料库。

　　．即时定位：搭配全球定位系统(GPS)，可随时回馈配戴者位置，应用于老人与幼儿照护与健康监控，甚至配合医疗系统。当穿戴装置侦测到突发疾病或状况，如心脏病、癫痫、中风或车祸等，可直接连结医疗网络与通知家属，并即时派发救护车至病人位置，把握黄金抢救时机。

　　以Apple旗下产品为例，手机、平板、电视、手表与电脑装置已藉由云端管理方式进行资讯互通。手机的来电已能自由于电脑或手表上接听，电脑处理至一半的文件可同步至它台行动装置承续，而遗失的物品可藉由另一装置来觅回。

　　然而，物联网的目标不仅应用于典型电子产品，其真正的期待为将现实世界的各种物件全都数位化。未来，我们身边的物质将嵌入电子标签，结合无线网路与各式感测器，透过中心伺服器来对它们进行管理、遥控、搜寻与获取统计资讯。

　　目前穿戴式装置主要瓶颈还是电池续电力和产品的重量与体积，因穿戴式装置本身的重量与体积会直接影响配戴者的使用体验，如果配戴的装置过重，不仅会造成使用 者感到不适，其持续使用的时间与意愿马上会大幅下降。但是在缩减体积与重量的同时，也同时局限了电池的容量，并且随着资料传输的需求与搭载的感测器数量增加，所需的耗电量也逐渐加大，因此，降低耗电量与电池管理技术将会是穿戴式装置硬体产业的一大重点。

　　穿戴装置扮要角　物联生活更便捷

　　虽然目前穿戴式装置带给使用者各种新体验与功能应用，但对于现在使用者的角度来讲，大多的穿戴式装置只是提供电脑或智慧手机的功能扩充，并非独立的主流商 品，可见其技术的研发还处于起步阶段，但是随着未来穿戴式装置操作技术越加先进，将逐渐为人们接受并融入生活，控制方法也将从触控面板、语音辨识、智能手 势甚至发展到虚实投影、眼球追踪与脑波控制等，让笨重的遥控器消失于生活之中。

　　此外，随着台湾人口老化问题日趋明显，老人与幼儿的照护问题将会是政府机关须完善规划的重要区块，而穿戴式装置可提供此需求最重要的健康监控与即时定位应用；提供如血压、血糖、体温、身体姿态与定位座标等数 据，可防止幼儿与失智老人的走失与监控身体健康资讯，不仅可以缓解照护人手短缺的问题，也将提供穿戴式装置一个庞大的商机来源。

　　想像一下，屋中的所有家电，只需要一个手势、一个眼神，甚至一个念头，都能根据自己的需求而作动，甚至主动计算出最适合使用者的环境参数而调节成最舒适的状态。透过穿戴式装置，未来使用者与家电将会逐渐被物联网所串联，居家环境将会更加舒适且精彩。

（作者单位：台湾仪器科技研究中心）