蓝牙挟极低功耗优势抢攻穿戴科技应用

采行Bluetooth 4.0低功耗无线通讯架构，可以让无线传输功耗大幅降低，使终端产品仅需极低电能就能驱动。Bluegiga

穿戴式科技产品，最基本的产品设计要求就是轻、薄、短、小，但为了迎合此产品设计目的，代表着成品设计可用的电池容量相当有限，若要让产品达到便于配戴、携带优势，产品体积势必需要进一步缩小，但供电设计也因此与实际产品需求产生设计冲突...

对于穿戴式电子产品来说，为了让「穿戴」时使用者的不适感大幅降低，达到可以长时间配戴、使用之目的，通常必须使用更小的电路载板、更迷你的产品构型设计进行开发，但如此一来穿戴式运算产品设计所能使用的电池容量就不可能太大，但穿戴式产品所要求的电池效能又必须能维持至少一周或是更久的连续使用状态，这对于终端产品设计形成极严苛的设计挑战。

节能技术为穿戴式运算产品关键

而针对穿戴式电子的产品规划设计，在低功耗的设计方向方面，目前已有相当多电子材料与技术可以满足穿戴式产品设计需求，例如，在电路设计的软板材料，已可将线路的电能损耗将至极低状态，甚至透过SoC化的芯片设计将原本需要利用软板或是线路布局的设计形式，改用芯片内连结circuit interconnection架构处理电路需求，这也能有效降低电路可能产生的电能耗损。

至于SoC化可将多芯片离散元件设计，透过IC封装技术将多芯片整合成单芯片结构，不仅芯片间的传输距离变短，共享驱动电路的设计方案也可有效改善整体电路的功耗表现！而重新观察穿戴式运算产品可能产生的功耗问题来源，除了芯片、电路与离散元件外，多数开发产品可能会朝显示元件进行功耗改善。目前显示元件其实也在节能设计有长足的进步！像是使用点阵式LCD显示模块(Dot-matrix Lcd Module)，或是采行单色OLED显示模块，都可以达到极低功耗的显示呈现需求。

微型显示器已具基本节能设计要求

甚至对于穿戴式运算产品，本身在显示设计方案中，原本就不需要大型屏幕的设计搭配，像是穿戴式电脑在显示设计已改用微型显示器取代，或是利用OLED微型显示器取代传统3C产品的大型显示器，这类微型或超微型显示器尺寸仅12mm x 9mm以下，具800 x 600Pixel分辨率甚至1080p水准的画面分辨率，透过整合在眼镜型的显示设计机构中，可以重现模拟约100寸以上的虚拟视觉体验，而对于这类信息显示设计方案其耗用电能因为屏幕相对较小，驱动屏幕需要的电能也自然不用太高。

而穿戴式运算设备，除了显示技术、芯片技术外，另一个关键设计在于如何让穿戴设备接取网络？以Google的Glass智能眼镜为例，基本上是利用Wi-Fi或Bluetooth无线通讯数据接取网际网络连接资源，对于穿戴式的运算设备而言，Glass搭载的Wi-Fi技术仅IEEE802.11b/g，在实际运行功耗仍相对较高，而较合宜的方式反而是透过Bluetooth接取移动电话的数据网络，增Glass的网络接取加值应用。

Google Glass的无线传输应用以节能为主

从Google Glass智能眼镜的穿戴式运算设备观察，会发现穿戴式运算设备的电池功耗瓶颈会在于无线技术的选择上，对于开发商而言，以往会在移动电话、平板电脑使用的3G/Lte无线数据传输技术，可能会因为RF通讯发射与接收耗能较高，而不得不自产品设计中排除，即便是Wi-Fi的IEEE802.11x无线网络连接技术，虽具备高度的网络兼容性，在各处Wi-Fi HotSpot都能获取便捷的网络接取服务，但实际上IEEE802.11x的运行功耗却是偏高的，对于智能眼镜这种在电池重量尽可能减轻的穿戴式产品设计方案，有限的电池容量也可能影响智能眼镜的实际使用体验。

而在无线网络、无线传输的应用解决方案，目前较合宜的无线传输应用方案选项，仍以Bluetooth蓝牙无线传输技术为主，而蓝牙无线传输技术在Wi-Fi技术强势竞争下，发展高速无线传输应用市场应用价值有限，迳而转往超低功耗Bluetooth Low Energy(BLE)应用市场持续发展，推出Bluetooth 4.0超低功耗蓝牙无线接取技术方案，正好可以解决多种穿戴式运算科技产品所需的数据无线传输设计需求。

BLE传输方案 可满足穿戴运算设备设计要求

尤其是蓝牙技术联盟，在发布Bluetooth 4.0技术规格后，对于Bluetooth无线技术方案建构的Ecosystem已逐步扩大、健全，在2012汇总全球的蓝牙功能产品出货，已有高达20亿款内建Bluetooth无线通讯方案的设备推出，而Apple的iPhone 5/iPod nano/iPod touch等iOS嵌入式系统产品，也选择搭载Bluetooth 4.0无线通讯技术进行整合。

由Bluetooth SIG(Bluetooth Special Interest Group)提出的Bluetooth 4.0无线通讯技术，为专注解决低耗能应用环境所需的无线通讯架构，尤其是因应运动、健身移动运算、穿戴式运算产品建构的终端设备或应用，可以透过传输技术的低功耗优化架构，提供导入此无线技术的应用产品可达到更好的电池电能使用效率，尤其是Bluetooth无线通讯技术本身已在移动设备有高达9成以上的渗透率，发展延伸针对低功耗改善的Bluetooth 4.0无线技术整合周边，可以轻易地与现有移动设备达到互通与整合效用。

Android系统将原生支持蓝牙技术

Bluetooth 4.0的应用热潮，在Google每年一度的全球技术研讨会Google I/O也重新被重点提出，Google预计在Android嵌入式系统整合原生支持Bluetooth Smart Ready、Bluetooth Smart装置，在新一代的Android移动设备中，不管是智能手机还是平板电脑，只要具备双模的蓝芽芯片设计、搭配新版Android嵌入式操作系统，即可达到兼容Bluetooth Smart Ready应用条件。

有Bluetooth Smart Ready支持能力优势相当多，举凡键盘、耳机、超低耗能的Bluetooth Smart智能应用配件(像是FitBit的Flex智能手环、Pebble智能手表...等)，只要符合Bluetooth Smart标准的装置，就能和市售任何Bluetooth以最佳化低功耗运行模式进行无线连接与无线传输，享受更多移动应用的便利性。至于Android嵌入式系统在未来版本可所支持的Bluetooth Smart Ready无线连结技术，可让用户身边的Bluetooth Smart装置产品轻松地与Android Ecosystem进行整合，透过简便无线连结与加值应用，达到记录个人健康状态、自动分析运动状况的应用型态。

Bluetooth 4.0导入设计效益高

至于Bluetooth 4.0的整合效用也不仅止于超低功耗的无线连接应用！由于Bluetooth 4.0核心技术规范已包含传统的蓝牙无线传输技术(如Bluetooth 2.1+EDR)、Bluetooth 3.0高速传输应用(Bluetooth 3.0 + High Speed)与最新重点蓝牙低功耗技术(Bluetooth low energy)三项整合，虽然无线传输的低功耗应用技术即是Bluetooth 4.0的最大特色，但也不能忽略其他Bluetooth可衍生的无线接取技术应用的便利性。

而在Bluetooth 4.0的low energy传输应用下，在低功耗传输技术在Bluetooth SIG号称可以达到节省近九成传输电力消耗，这种无线传输方案相当适合以钮扣型一次性锂电池电力驱动的终端产品，像是数码电子计步器、电子手环、或是穿戴式运算产品的无线连接技术方案。至于传输距离方面，Bluetooth以往产品建议是在10m直径内环境操作、使用，而在Bluetooth 4.0规格中将有效传输距离进一步扩展到60m直径范围，但这是在无传输功耗要求下的RF传输最大使用范围，在低功耗应用形式下传输距离为了节电会相对较短。

此外，值得一提的是Bluetooth 4.0另有单工/双工模式(Single Mode/Dual Mode)，经由 Single Mode 能利用简易之周边装置查找建构便捷的单对多点数据传输应用，达到更先进之节能与传输加密应用架构，满足如穿戴式运算终端产品要求的低成本、超低传输功耗设计目的。至于Dual Mode运作架构是提供Bluetooth支持周边可以与不同Bluetooth规格(如Bluetooth 2.1 + EDR/Bluetooth3.0 + HS)相互整合，让使用者可依据应用需求选择高速或是或节能用途进行无线传输应用，令使用弹性大增。