解放智慧手錶：RedCap值得期待
作者 : Paddy McWilliams，CEVA產品行銷總監
目前的智慧手錶缺少行動連線功能，主要依賴手機的藍牙或搭配Wi-Fi。不過，以5G RedCap —— 即「降低性能」為標準的新一代行動數據網路將可跨越該限制...
時至今日，大眾仍將智慧手錶視為智慧型手機的配件。新潮，但如果為此要將一支手機放在口袋裡，就顯得有點累贅。再說，還不是隨便一支手機都可以，通常得是來自同一家供應商的相容裝置。您需要兩個相容的裝置，必須記得幫它們充電，而且還要同時隨身攜帶。聽起來不怎麼便利，對吧？
儘管如此，最新一代的智慧手錶仍大受歡迎。根據ABI預測，到了2026年，全球每年將出貨超過2.36億支智慧手錶，形成一個訴求快速創新的激烈競爭市場。新的產品將在時尚與科技功能面一較高下。如同早期的智慧型手機市場，致力於使用者便利性的功能整合將是贏得市佔率的關鍵。
（資料來源：CEVA）
無拘無束的連線能力
為了讓智慧手錶的使用者感到更加方便，下個里程碑將是把手錶從手機的控制中解放。目前的智慧手錶缺少行動連線功能，主要依賴手機的藍牙共享，某些情況下則可搭配Wi-Fi，例如在家使用和進行系統更新的時候。不過，以5G RedCap —— 即「降低性能」為標準的新一代行動數據網路將可跨越該限制。RedCap只需消耗些許的電量即可提供LTE效能，讓手錶搭載行動數據網路成為非常實際可行的選項。RedCap這項技術相對新穎，但由於已預計會在2022年中3GPP Release (Rel) 17發表會上正式亮相，早已成為新一代穿戴式裝置晶片設計師的熱門話題。RedCap採用窄20MHz通道、1-2支天線，並且支援真正的半雙工操作，因此能打造出小巧且低成本的裝置。此組態仍可支援80-150Mbps範圍的位元率。RedCap也能受益於5G網路的各種優點，包括頻段更廣(毫米波頻段和免授權頻段)、戶外定位、網路切片以及頻譜效率改善等等。Redcap未來會讓5G網路的使用不再侷限於智慧型手機，而可整合至涵蓋穿戴式裝置和其他物聯網裝置的更大範圍市場。
功能、功能，還是功能…
現今的高階智慧手錶已經整合了許多智慧型手機上的熱門應用程式。除了行事曆提醒和計時器之外，包含傳訊功能、社群媒體、即時天氣動態和股市追蹤在內的資訊類需求也必須能獲得滿足。
另外，智慧手錶在物理上會直接與皮膚接觸，因此也能提供健康監控功能，好比有些高階手錶就提供血壓、血氧、心電圖、睡眠品質、跌倒偵測等多種監測功能。這些功能中，有許多功能需要結合融匯來自多個感測器的資訊。事實上，感測器融合(Sensor Fusion)由於可進行準確、可設定且低功耗的感測器校準與管理，對使用者體驗來說極為重要。
透過GPS或類似的衛星導航系統來追蹤位置也是智慧手錶的必備功能。然而，由於傳統GPS定位的耗電量相當大，因此需要更節能的做法。事實上，在許多使用案例中，我們並不需要每秒更新一次的即時定位資訊。藉由快照定位，並搭配網路協助和慣性測量單元(IMU)慣性導航技術，GPS功能可以在每次啟動測量之間有更長時間的休眠。假設每5分鐘更新一次，智慧手錶仍可享有數天的電池續航力。此外，快照定位的中介性質也適用於共用處理器資源的軟體實作，代表遞增晶粒成本將大幅降低。
其他受到使用者青睞的新功能包括安全數位鑰匙(例如車鑰匙)、安全付款支援，以及大眾運輸服務的票證驗證。這些功能愈來愈常採用藍牙與UWB (超寬頻)的協調組合，實現精確度最大化。UWB提供範圍和方向搜尋技術以及無與倫比的安全性和可靠性，誤差可精確至幾公分。
使用者介面
智慧手錶的一大問題是實體介面有限。語音指令、點按和手勢(同樣運用IMU感測)將是標準配備，並整合感測器融合的情境感知功能來改善使用者體驗。智慧手錶的電池容量有限，為了以低耗能的方式智慧處理自然語音指令，相關領域的創新隨之出現，而在神經網路人工智慧(AI)處理方面也有些令人興奮的進展。
耗電量
功能整合毫無疑問將會推動智慧手錶的發展，並使其出現差異化。不過，智慧手錶的外型規格受限於有限的電池容量；手錶必須能運作一整天，而且最好幾天才需要充一次電。為了平衡這些需求，不能再只是把智慧型手機晶片改用在手錶上，而必須客製化晶片。然而不論是多重SoC，抑或更為先進的系統封裝(SiP)實作，都無法提供同級最佳的電源效能。因此，我們需要更進一步把應用處理器(AP)、感測器融合、AI語音/聲音處理器、行動數據和無線網路(藍牙、Wi-Fi、UWB等)全數整合在一顆矽晶粒上，並全面採用先進協作的能源管理。運用「小晶片」(chiplet)也是一種可能，小晶片可提供具有額外平台彈性的必要整合，例如把小晶片用於無線介面，便有助於處理射頻(RF)電路整合和行動數據標準資格這兩個難題。
真正的便利不再只是夢想
獨立的智慧手錶終成現實，也準備好要擄獲千禧世代、銀髮族、健身愛好者等各類使用者的心，因為他們想要享受智慧型穿戴式裝置的好處，卻又不想再拎著一只智慧型手機。然而，快速上市才是消費者市場的關鍵。而這正是CEVA數十年來在IP開發與授權方面的經驗可以發揮真正價值之處，搭配上晶片設計師的自有資源，打造出引領時代的智慧手錶產品。
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