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可穿戴设备为何“只开花不结果”

发布时间:2014-03-07 18:40内容来源:未知 点击:

对于移动终端产业而言,2013年是稳中有变的一年。智能终端产品的硬件结构高度稳定,大部分元器件短期内都无法取得革命性的技术突破,主要依靠工艺进步提升性能,终端元器件正式进入PC化的性能迭代发展阶段。终端硬件的高度同质化,使领先企业的竞争压力倍增,为保持差异化追求更高的产品利润,终端企业一方面布局应用和服务,另一方面寄希望于人机交互领域的革新重新定义终端。可穿戴设备在这样的产业大环境中应运而生,承载着终端产业对未来发展的期望。

硬件服务化

提升应用开发者的话语权

可穿戴设备产业脱胎于智能终端产业,大部分元器件是终端同类产品的小型化,设计和代工模式也基本延续。经过2013年的孕育,在可穿戴设备产品形态不断突破的同时,也构建出一条与智能终端基本类似的硬件产业链,上游元器件、操作系统、开发参考平台等方面都出现了较为成熟的产品,可以说可穿戴设备的硬件成熟度的提升是智能终端元器件小型化、低功率化的过程。

同时,相对于智能终端,大部分可穿戴设备局限于医疗、健康、安全等有限的应用领域,属于专有设备,服务依存度更高。可穿戴设备使应用可以突破触屏交互的限制,更贴近人体和现实,可以将可穿戴设备视为移动应用的一系列API接口,将其从虚拟的互联网一直蔓延到了真实世界。这种硬件服务化的趋势,提升了应用开发者在整体产业链中的话语权,使可穿戴设备产业延续了移动互联网应用百花齐放的格局,尚未形成智能终端领域寡头垄断的局面。同时必须看到,可穿戴产业依然处于服务和应用的探索阶段,虽然现有设备以经大大拓展了终端的外延,方便了用户的工作和生活,但是依然缺乏具有足够规模效应的盈利模式,众多新创企业停留在试错的阶段,其主要获利方向是从资本市场获得投资,而不是通过自有服务获得实际市场收入。

由此可以看出,可穿戴设备的上游硬件环节是智能终端硬件产业链的延续,成熟度提升较快,也有明确的发展路径。而在应用和服务平台方面,可穿戴设备产业仍在寻找杀手级应用,还没有形成有效的盈利模式,仍处于孵化阶段。

性能和功耗的平衡

衍生出两条发展路径

智能终端属于多功能的通用设备,不同配置的终端功能基本相似,大体不外乎拍照、音乐、视频等,产品通过性能和做工来拉开价格区间。相对而言,单独某一种可穿戴设备属于专有设备,其功能和任务专一,同时整体上看可穿戴设备种类繁多,需要适应大量不同场景下的应用需求。因此评估可穿戴设备硬件成熟度,一方面要考虑硬件在单一任务条件下的性能和功耗,另一方面要考虑是否有足够多的硬件种类去满足不同场景下的需求。这与智能终端目前PC化的参数迭代路径有着明显的区别。

硬件成熟度的两个视角对应着可穿戴设备硬件的两种基础架构。

第一种脱胎于智能终端,以已有的手机应用处理器(AP)为核心硬件的通用平台。如Google Glass采用了德州仪器的OMAP 4430,Galaxy Gear采用了三星自家的Exynos 4212,都是基于ARM Cortex-A9架构,是典型的应用处理器。采用该类架构可以有效地利用智能终端已有平台加速开发,市场上有终端周边器件可供选择,且功能强大,可以完成虚拟现实等一系列基于多媒体内容的交互功能。缺点就是功耗较高,待机时间较短,从数小时到1天不等。

第二种与活跃于工控领域的低功耗微控制器(MCU)结合,立足嵌入式技术,采用成熟的实时操作系统(RTOS),在单一领域完成固定的单一任务的专业。例如Nest恒温器、Pebble 智能手表、FitBit One健康追踪器和高通的Toq智能手表都分别采用了基于ARM Cortex-M结构的MCU产品。采用该类架构具有功耗低、响应速度快等优点,一般可以做到10天以上的待机时间,但是对虚拟现实等高性能人机交互技术的支持较弱,只能完成监控、记录、提醒等简单功能。

不同类别的设备对性能需求大体遵循智能眼镜>智能手表>智能手环的顺序。虽然目前可穿戴设备的研发重点是性能和功耗的平衡,但是从智能眼镜的使用情况来看,“增强现实”、“虚拟现实”等具有颠覆性的人机操作技术并不是 MCU级别的处理器可以承担的,企业对可穿戴设备的期望是引发下一个类似智能终端的革命,必将在各类可穿戴设备中拓展杀手级应用。未来随着人机交互技术的进一步发展,智能眼镜等强功能的可穿戴设备将面对大量即时的数据处理要求,导入AP级的处理器是大势所趋。可以预计在未来5年内,多核心基于更新架构的应用处理器将成为市场主流。

专有设计平台

推动产业成熟度提升

目前,大部分可穿戴设备新创企业面临选择难题,AP平台具有完善的开发环境支持,但功耗管理较弱,也没有考虑可穿戴设备的具体应用场景,过于臃肿。而 MCU平台缺乏成熟的设计平台,硬件调试工作需要大量的人力物力,增加企业开发负担。STMicro、TI、Freescale等MCU领域领先的半导体企业,在电源管理模块、无线通信模块、处理器模块具有较为完善的产品线,有能力推出针对可穿戴设备开发出整合化的参考设计平台,若该类平台能够适时推出,将形成MTK平台对于手机的类似作用,极大地加快新创企业产品化,使新创企业的设计流程更有效率,并能够针对市场情况快速调整产品设计。

英特尔在该领域已经有所布局,在2014年CES中公布了一系列可穿戴设备的原型参考设计,特别是基于Quark处理器的Edison超微型计算机,能够有效降低新创企业的开发门槛。Freescale也在CES上推出了WaRP平台,该平台采用开源模式,通过提供严谨的硬件设计规范和完善开发环境来汇聚开发者,提供了AP、陀螺仪、无线充电模块等各类设备的整合。可以预计,2014年各大处理器厂商将陆续公布高度整合的低功耗硬件平台和参考设计,这将进一步推动整体可穿戴设备市场的规模,加快可穿戴设备的硬件成熟。

可穿戴设备场景的多元化推动着需求的多变。为了适应产业的不断变化,软硬件创新重点也发生着丰富的改变,功耗是当前可穿戴设备的关键词。成熟的硬件技术和设计平台将为新创硬件企业提供实现想法和创意的平台。未来,更强性能、形态各异的可穿戴设备将进一步涌现。

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