低功耗可能是智能眼镜市场成功的关键

根据TechInsights的分析，低功耗可能是智能眼镜市场成功的关键。网络设备供应商Cisco预期，在2020年以前，全球将有500亿台设备将连接到互联网，同时，可穿戴技术将在成长中的‘物联网’领域中扮演重要角色。作为消费者，我们期待可穿戴设备能够透过随时随地进行感测、分析、监测与追踪，慢慢地改善日常生活体验，使我们的生活更轻松也更美好。这些小型的联网设备尽管可收集大量的资料，但仅消耗非常低的功耗。

　　其中一款值得注意的产品是GoogleGlass，它采用的先进可穿戴技术不仅能撷取视频、浏览互联网，还带来了增强现实(AR)的元素，让使用者能与周围环境互动。尽管可穿戴设备要达到智能手机的现有技术性能还有很长的路要走，但从硬件与软件的观点来看，GoogleGlass可说是一款创新且超乎时代的产品。

　　随着Goolge日前决定停止销售这款智能眼镜产品以及重新组织中相关的开发团队，清楚地说明Google也看到有必要在这方面进行变革。

　　为了达到可穿戴设备真正实现可穿戴目标所需的性能，以及能够成为物联网的下一波大势，必须具有重大的技术创新。从技术与IP的观点来看，能够跻身这一创新浪朝前端的公司，势必在不久的将来取得重大成功。

　　尽管目前存在种种与可穿戴设备有关的挑战，但让我们暂且放下那些有关隐私和安全的问题，把注意力集中在让可穿戴设备更符合穿戴需求的实际因素上，例如：“电池的续航力可撑多久？”、“在使用中会感到设备持续发热吗？”

　　最近，TechInsights与eSoftThings携手合作，共同拆解并分析了三款智能眼镜的功率与散热性能基准，包括GoogleGlass、VuzixM100以及OptinventARGlasses。虽然这项拆解分析的最初目标在于比较智能眼镜的性能表现，但真正值得注意的是这三款智能眼镜与智能手机的功耗比较。图一显示进行智能眼镜基准测试的实验设置。

 

图1：智能眼镜基准测试的实验设置。

图2：GoogleGlass、VuzixM100以及OptinventAR1的功耗测量。

　　为了进行比较，（1）三星GalaxyS5智能手机在飞行模式时功耗为15.3mWh；（2）三星HM1200蓝牙耳机在语音通话时的功耗低于34mWh。（注意：并非所有的产品都具有全部功能）
根据测试用例在基本的待机模式或飞行模式时显示，有些智能眼镜使用比智能手机更多的电力。这是一项十分重要的测量，因为可穿戴技术取得成功的关键之一在于找到一种可在设备待机时节省电池寿命的方法。有许多促成因素可能导致这些智能眼镜在待机或待机模式时仍然发生漏电情形：这是因为其电源管理演算法尚未最佳化。为了适应可穿戴设备需要，在设计时直接采用专为智能手机设计的芯片组与软件系统缩小版。

　　下图3显示GoogleGlass上所发现的主要芯片。其中，德州仪器(TI)OMAP4430SoC也可以在其他中阶智能手机中找到。这款SoC被认定是功耗的主要来源。智能眼镜或许能试着仿效类似智能手机的系统设计，但由于功率低效，无法在类似的永不断线模式下工作。

　　GoogleGlass以及其他类似的智能眼镜可以让人们抬起头来，让双手自在地忙于其他更重要的任务上。然而，在另一个比较试验案例中发现，GoogleGlass在语音通话时的功耗比蓝牙头戴式耳机还要高5倍。头戴式耳机技术可能不具有智能眼镜的所有功能，但消费者更可能倾向于选择较低功耗的技术，尤其是因为它不会遮挡你的视线。

图3：拆解GoogleGlass显示所采用的主要IC

　　如同所有的电子产品一样，任何较高的功耗都与温度有关，因为大部份的功率都以热的形式耗散。这是一项重要的关键，因为眼镜在配戴时十分贴近使用者的脸部，安全将会是一大顾虑。当在这些最坏的情况下进行测试(如视频记录)时，智能眼镜的温度高达130�H(如图4)。尽管这些表面温度可能类似于智能手机的表现，但这种技术类型并不是非常适合用在可穿戴的产品上――因为可穿戴设备应该是专为长时间贴近使用者的皮肤和身体使用而设计的。

图4：GoogleGlass在视频模式下工作时各种信息框位置的热分析

那么，对于可穿戴技术来说，达到最佳化功率与性能的理想解决方案关键何在？有人说是硬件，其他人说是软件，还有许多人说二者皆重要。也许我们很快地就会看到专为可穿戴技术应用的电源管理算法相关专利出现，就像过去发生在智能手机上的情况一样。从硬件的角度来看，业界需要针对可穿戴市场特定要求而量身打造的新款低功耗芯片组。同时，也需要软件在最佳化性能方面扮演重要角色，以及确保所有的元件能够有效整合在一起，共同发挥重要功能。

　　根据多家媒体报导指出，GoogleGlass的下一个新版本将改用英特尔(Intel)的处理器。英特尔虽然在智能手机市场竭力地与高通（Qualcomm）等公司竞争，但该公司已经开发出高性能/低功耗的架构与工艺技术了。再加上英特尔最近投资于Vuzix及其与Luxottica的研发伙伴关系，预计很快地就可以看到这家业界巨擘克服穿戴式领域的技术与市场挑战。

　　由于成本与上市时间的压力，穿戴式设计直接沿用由其他移动设备设计更改而来的解决方案，这并不令人感到意外。但现在正是相关业者掌握设计主导权的时候了，必须尽快为兼具硬件与软件元素的可穿戴设备量身打造一款全面或垂直的专有解决方案。此外，还有其他更多的厂商也正急起直追，但最后谁将在这个领域胜出？让我们试目以待。
        审核编辑：彭菁