穿戴运算热门 短距离无线传输竞争再起

针对宠物设计的健康运动记录器，可搭配智能手机随时掌控宠物健康状况。FitBark

穿戴式运算产品，从热门的Google Glass、智能手表，到最近超夯的智能手环、个人运动记录器等产品相继引起市场关注，新颖的整合设计让运算科技有了不同的应用形式，甚至与生活应用结合的更加紧密，而这些产品与现有智能装置的整合应用，就必须透过短距离无线传输技术达成...

对穿戴式运算产品来说，产品设计势必要朝轻、薄、短、小方向思考，毕竟运算核心设备可能需要配戴在眼镜上、手腕上或是配戴在腰间携带，这种应用形式即必须将产品构型尽可能压缩，从产品的体积、重量缩小，甚至外型也要朝向适合配戴、满足舒适触感的材质着手。

穿戴式运算产品体积小巧 需搭配小型化电子技术开发

从体积与机构的大幅缩小观察，穿戴式运算产品会较携带式数码产品需面临更严苛的电力使用考验，因为电池容量与电池体积呈正比，若需要装载高容量二次锂电池，势必也会令产品体积与重量增加，如此一来也会造成穿戴应用上的不适感，尤其是对重量即为敏感的智能眼镜、智能手环这类配戴型产品，装载够用的电池容量搭配各式低功耗电子技术，也是穿戴式运算产品能否吸引人的关键。

观察穿戴式运算产品现有的设计方案，为了简省产品的电子电路复杂度，同时善用与现有运算能力强大的智能手机、平板电脑协同运作的观念，大多采行将穿戴式运算设备尽可能简化的方向进行设计，例如，穿戴身上的运算设备仅具备数据采集或是简单标记、储存，尤其在健康监控、运动辅助相关的穿戴式运算设备相当常见，例如Nike Fuel+、FitBit、Jawbone Up、Pebble智能手表，甚至是针对小宠物设计的健康管理穿戴式运算产品FitBark，都是将穿戴于身上(或宠物身上)的电子设计尽可能精简，绝大部分的数据处理、分析为透过智能手机或是平板电脑进行。

穿戴式运算产品热门 Nike、Adidas等运动厂商纷纷投入

Nike Fuel+、FitBit、Jawbone Up、Pebble、FitBark这类产品，主要是在穿戴电子部分采即检甚至仅有单纯的数据采集、储存，至于实时分析部分整合功能，则必须仰赖低功耗短距离无线通讯技术(ultra-low power short-range wireless technology)建立数据分享、传输的渠道，一方面让穿戴式电子可更专注于采集准确的数据，也可透过极简的电子电路架构让装置本身的电力消耗降低，延长电池运作时间，同时也可将配戴形式、耗损较大的穿戴式运算设备或终端制作成本大幅压低，反而关键大量且耗损较多运算功耗的运作，转交由电力供应相对较无虞的智能手机、平板电脑分工处理。

观察现有主流的穿戴式运算应用，大多集中在运动管理、医疗健康照护应用(sports/fitness/healthcare)方面，而对于运动管理、健康管理甚至医疗级的电子照护系统应用方面，目前在整合数据采集、处理与运算架构下，大多需要低功耗的短距离无线传输技术作为数据采集终端与数据运算核心进行整合应用的设计架构。尤其在医疗级应用市场方面，在医疗市场的穿戴式运算产品可能需要在充斥各式精密医疗仪器、设备的环境中应用，为了避免个人健康信息采集终端的无线传输行为影响其他设备正常运行，或是避免不必要的电磁干扰造成医疗数据判读失准，在医疗环境或相关用途，就必须针对无线传输技术以高安全标准进行检视，加上健康信息采集终端需要长时间配戴在身上或极贴近身体，对无线传输的安全性要求亦相对较高。

Bluetooth 4.0、Zigbee针对短距离低功耗用途开发

在超低功耗短距离无线传输技术方面，目前在消费性电子产品用量较多的以Bluetooth 4.0技术为主，而在相对更专业、对数据采集要求较高的个人健康管理、医疗电子等用途方面，除了Bluetooth 4.0技术持续增应用外，也有Zigbee等短距离无线技术持续导入相关应用中。由Intel、IBM、Philips倡议发起、加上不同医疗技术与保健机构成立的Continua Health Alliance，针对日渐增多的个人健康管理与监测应用需求，也将低功耗Bluetooth 4.0纳入无线传输技术标准，目前已有采行Bluetooth 2.1+EDR近距离无线传输的医疗设备推出，如数码血压计、血压监测设备、数码计步器等产品，采Bluetooth 4.0规格的认证产品也会持续增加。

一般来说，Zigbee、Bluetooth在技术应用均被归类在个人区域网络(Personal Area Network，PAN)架构，使用的是IEEE 802.15.4、RF使用频段为868MHz、915MHz、2.4GHz等，Zigbee、Bluetooth在无线通讯技术方案均强调具低成本、低能源消耗、支持双向传输、可自动建构点对点网络链结等功能性特色。

对Zigbee、Bluetooth无线通讯技术，最初被定位为针对搭配各式终端传感器进行居家监控、管理应用为主开发的无线传输技术，而现在也以此基础发展多样的技术次标准，例如，针对电源控制应用的Smart Energy Certified、家庭自动化应用的Home Automation Certified和电信应用服务Telecom Service Certified不同认证目的的衍生规格，甚至基于无线技术方案衍生医疗电子等应用领域，这部份以Zigbee相关产品认证动作较快。

Bluetooth在移动设备渗透率高 极具发展优势

以Zigbee和Bluetooth这两种短距离无线传输技术的应用渗透率相比，尤其在超低功耗应用进阶强化的Bluetooth 4.0，似乎Zigbee已在医疗电子略占先机，但Bluetooth 4.0低功耗传输技术支持在Apple iOS Device强势支持与未来的Google Android嵌入式系统的整合应用下，Bluetooth 4.0低功耗传输技术相关应用与智能手机大量搭载，目前的发展机会可以说是与Zigbee不分轩轾，而Zigbee也必须找出无线技术应用方案的技术优势，才有机会与Bluetooth 4.0竞争。

有监于短距离无线传输技术可能带来极大的市场利益，通讯大厂Qualcomm在2011年也曾提出名为「Peanuts」短距离无线传输技术，打算挑战Bluetooth、Zigbee应用市场，Peanuts无线传输技术号称传输距离可涵盖Bluetooth、Zigbee应用水准，同时也有超越Bluetooth、Zigbee的传输效能与更低的传输功耗，Peanuts亦可支持安全监控、车载资/通讯等应用，但后续发展仍值得持续观察。

除了Zigbee和Bluetooth几乎已经抢占超低功耗短距离无线传输应用市场，不管是医疗电子或是消费性电子应用市场，但实际上Zigbee与Bluetooth也受到其他短距离无线通讯技术(Near Field Communication，NFC)强势竞争，例如现有的Wi-Fi Direct的技术架构与使用情境与Bluetooth即为近似，以往Bluetooth无线传输技术可视为点对点(Peer-to-Peer)延伸至IEEE802.11的通讯协定转换用途，但现在Wi-Fi Direct亦可延伸支持点对点传输应用，几乎与Bluetooth应用技术大幅重叠，此外，透过Wi-Fi Direct也能轻易使智能手机、电脑、数码周边产品以更高速的传输效能进行点对点数码数据交换，经由Wi-Fi AP或是Bluetooth无线技术必经的装置配对程序，便利性与实用性均获得改善。

有趣的是，Wi-Fi Direct技术可与现有IEEE 802.11a/b/g/n无线网络应用产品兼容，对研发厂商或是终端消费者来说，只要透过韧体升级方式，就可让装置延伸支持Wi-Fi Direct点对点连接传输的应用功能，亦不需额外的硬件扩充或是软件加载，至于Wi-Fi Direct的传输链路安全性增强技术为支持WPA2加密传输标准，已可满足消费性电子应用的使用需求，传输速度表现则可支持IEEE 802.11n，亦可在最高250Mbit/s的效能进行传输，不管在规格、使用效益各方面，均对Zigbee和Bluetooth等短距离无线传输技术产生威胁。

虽然穿戴式运算产品，目前仍未见需要极高速传输应用需求，但也不排除未来有这类产品的应用可能性，而以低功耗、短距离应用方向建构的Zigbee和Bluetooth无线传输技术，基本上在因应高速传输应用即显得黔驴技穷，其实在短距离超高速无线传输应用方面，目前也有不少业者积极着墨投入，除了Wi-Fi Direct技术外，由Sony等15家公司共同推出的TransferJet技术，即是结合NFC、Ultra-Wide Band(UWB)，主要是用来解决短距离的超高速数据传输应用，透过TransferJet可以将极大容量的照片、影片、音乐进行高速无线传输，同时，Samsung、Toshiba、Hitachi、Canon、Nikon等3C产品业者也号称支持，在Wi-Fi Direct、TransferJet在高速应用的优势下，也可提供穿戴式运算设备在高速数据传输应用的另一传输方案选择。