协助业者轻松实现新时代移动电话与平板装置配件

Microchip台湾区总经理李佳哲(Chuck Li)。

根据Canalys于2012年所发表的报告显示，全球2011年智能移动设备总出货量共有4亿8,800万台，其中所采用的操作系统以Android所占比例最高，为48.8%，其次才是苹果的iOS(19.1%)。

至于在成长率方面，由2010年第四季开始起算，至2011年第四季为止，全球智能移动设备成长率为62.7%，而其中依然是以Android最高，其年成长率高达244.1%，后续依次为Bada(183.1%)与iOS(96.0%)。

Microchip指出，「另外依照ABI Research的说法，受到智能移动设备市场出货量呈爆发性成长的影响，其周边设备售后服务市场于2010年的全球总营收已达到265亿美元。」Microchip并预估，Apple零组件周边装置市场约为100亿美元，而其后的年复合成长率将为15%。

各式智能移动设备，重塑未来生活方式

Microchip台湾区总经理李佳哲(Chuck Li)认为，现在无论是在家庭、企业、车辆或医疗单位…等日常环境中的各项应用系统，如娱乐、线上控制、金融交易、办公室作业、适地性服务、线上居家照护…等，几乎都与智能移动设备有着极密切的关系。「毫无疑问，全球移动周边设备市场的成长与发展方向，受到这些应用项目所提供的智能化功能极深的影响。」

他强调，正是由于有这些不断问世的智能移动应用，才为硬件周边设备制造商开创出「可补强原移动设备不足之处」的市场新商机，像是结合感应与监控装置的家庭管理系统、可做为凭证？支付交通费用的票券装置、健身或医疗设备，以及金融付款工具…等。「基本上，智能手机与其移动周边装置已经成为一种生活型态的〝集线器〞，让我们可以借此与全世界进行以往无法想像的新形态连线与互动。」

透过这些与移动应用系统密切互动的智能周边装置所内建的各项关键功能，即可为消费者创造出极为独特的使用经验。「不过不同类型的应用，其智能周边装置所应支持的关键功能也并不相同。」李佳哲表示。

像是进行e-Wallets或POS机类型的金融交易型态应用设备，本身需要内建有加密演算及口令保护功能，方能确保数据与硬件安全性；至于像运算或健身器材类型的周边装置，则应具备移动感应与先进类比功能，以便于感应目标移动状况，提供其准确测量信息；而音箱设备除了要支持多种声音压缩格式、音效之外，扩大功能亦不可少。

「准确的识别出智能周边装置所应具备的关键功能，对于了解产品的硬件规格需求，让设计师能依此选择出最佳化的微控制器与其他系统零组件会有相当的助益。」

应用软件与周边装置，是移动设备快速成长的主因

由此可知，由于智能周边设备已成为吸引消费者的关键之一，使得制造商面临到来自多方面的挑战，其产品在设计时需要同时考量多样化的复杂因素，因此业者唯有进行跨领域软硬件项目整合，如产品关键功能、与网络或周边装置连结性、电力耗用需求、韧体库(Firmware Libraries)、操作系统支持与各式应用系统…等，方能确保产品设计的最终结果能够维持高水准品质，以便提供消费者最佳使用经验。

以网络或周边装置连结功能做说明，由于智能移动设备与外部沟通都是要透过「界面」来进行，因此周边装置产品能够支持几种界面规格，就会成为厂商设计时最重要的考量项目。「无论是无线或有线界面，都必然有其优缺点存在，因此产品设计人员最好应依据目标使用者作业习惯、设计复杂度、电力消耗程度与物料清单(BOM)成本…等状况，再决定要支持哪一种界面规格。」

无论采用何种设计及规格，都面临复杂的选择及挑战

举业界常用的有线连接通讯协定USB为例，无论是在Apple iPad、Andriod平板电脑、早期的iPod播放器、各款式的Andriod智能手机…等多种移动设备上，都可看到USB界面的身影，以做为其连接大容量存储(MSD)、通讯(CDC)、人机互动(HID)、音讯(Audio)…等不同类型装置的连接口。

「现在最新版的USB 3.0已经可以支持到5Gbit/s的数据传输速率，不过由于其芯片本身与周边需要搭配的电路板成本偏高，使得今日大部份的智能手机或平板电脑多还停留在以往USB 2.0规格，导致有部份新款装置无法与其兼容的问题。」除此之外，过去标准USB 是采行master/slave架构，只有主机端可以排程连结的设定与进行数据传输，周边装置只能被动回应，「虽然新一代周边装置由于支持USB OTG，已经改善了此一现象，不过因为仍有不少旧款设备仅支持原有的运作模式。」李佳哲表示，这都是业者在设计新款产品时所应注意到的。

另一方面，对于装置上RF设计，目前市场上有Modules或Chip-down两种不同模式可供业者选择。李佳哲说，Module方式虽可以享有加快产品上市速度、仅需具备少许RF专业知识即可完成设计等优势，但相对来说，业者也要面对需额外进行一些机构认证，当产量不多时才较具成本效益…等缺点。「Chip-down刚好相反，不仅需要RF专家的投入，也要进行多项的RF测试及认证，但是当业者大量生产时，其成本便可压至最低。」

至于对周边装置电源的选择也有类似状况：使用外接交流电可以直接从手机或平板电脑中充电，但需要进行额外的设计，以便将所取得的交流电转换成低伏特直流电来使用；采用电池虽然可省去上述设计成本及因线路所增加的空间，但如何在电池放电过程中维持其稳定电压，则又是一大难题。

Microchip提供开发套件，协助业者简化恼人开发程序

而对于韧体库，业者则是要考虑其是否支持不同的操作系统？是否能符合最新版的操作系统规格？可进行自动侦测与连线？提供简单的API？具自动初始化的功能？能否进行韧体库更新…等项目。

李佳哲表示，正因为周边装置制造商在设计开发新产品时所需考量的因素太多、太复杂，因此为了协助业者们简化开发程序，Microchip整合来自全球各地FAE与Design House的各式需求，提供其内容丰富、具XLP技术的PIC MCU、能够支持Apple与Android操作系统环境的多种开发套件，使业者无论是在发展一般用途的周边设备、数码音讯播放音箱、MIDI Synthesizing/Sound Mixing、Bluetooth、Wi-Fi…等特用装置时，都能以最快的速度让产品上市。

以韧体库为例，Microchip Firmware Libraries为Royalty-Free，免收授权费，具备符合并支持最新版本的Apple与Android操作系统，能对其进自动侦测、连线与初始化、提供Boot-loading与数码音讯…等功能的支持，能够省下制造商在设计过程中许多以往要亲自处理的麻烦。

而多样化的套件，更能让业者视其需求，选用不同的Microchip开发套件来发展产品。举例来说，假设设计人员只是想要开发简单的周边设备，使用Simple Accessory with IR或8-bit Development Kits等类型的套件即可；但若是要设计Sound Mixing产品，选用MIDI Accessory、MIDI Synthesize及PIC32 Sound Mixing会较为适当。

李佳哲建议，周边设备制造商在启动新产品的研发专案时，应该要依循「最得适当的操作系统开发授权」(如Apple有MFi及开发者授权)，再针对不同操作系统与MCU之条件，选择内含适当的MPLAB X IDE / XC Compilers、OS Libraries、PICkit、MPLAB ICD 3或MPLAB REAL ICE debugger/programmer…等工具的开发套件来提供其完整协助。

李佳哲最后补充，如果业者对Microchip为智能手机周边设备所提供开发资源的信息细节还想要有进一步了解，可至www.microchip.com/smartphones中查询。

（本文提供英译版本，请按此连结阅读英译版本内容）