智能手表四大关键技术进展剖析

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智能手表四大关键技术进展剖析

2017-11-10 08:46 来源:半导体行业观察 智能手表 /技术 /移动芯片

原标题：智能手表四大关键技术进展剖析

来源：内容来自CTIMES，谢谢。

完美，理想的智能手表要有最全面的无线支援，包含蓝牙，Wi-Fi，5G以及对应IoT的技术；要拥有超长的电池寿命，不是一天两天，或者一个月两个月，而是以「年」来计，此外，它要有完美的显示器，无论白天黑夜，室内室外，都要完美的传递资讯。简单说，它得像救生衣一样，是危难时最后一个值得倚赖的工具。

现在的问题是，还要等多久，还差距多远？

本篇文章将从电池与充电技术、显示面板、无线与通讯芯片与处理器的技术进度，来理解智能手表当前与未来的发展。

电池与充电技术

智能手表的电池续航力与寿命，是目前消费者在选购时的重要考量之一，同时这也是制造商想尽办法要突破的困境，但却是个两难的问题。在改善电池续航力的问题，最直接的解决方法，便是提高电池容量，但若要兼顾手表外型及提供更多应用程式下，通常也代表着电源供应及电力消耗的难度增加。

第一代Apple Watch的电池容量仅205mAh，比摩托罗拉Moto 360的300mAh以及LG G Watch R的400mAh电池容量更小。到了第二代Apple Watch，已配置容量为334毫安时的电池，比第一代增长35%。到了近日推出的Apple watch3 更将研发重点放在电池续航力的突破上

三星去年12月发行的Samsung Gear S3，将电池容量提升到380 mAh，并内建有自动启用低耗电表盘功能，当低电量时此功能将自动启用，让时间显示功能至少还能使用，根据官方资料，使用时间可到三天。

图1 : LG watch sport采用到430 mAh容量的电池，几乎是目前最大

今年刚推出的新款LG watch sport，为了提升手表运用功能的多样化，新款配有LTE无线网络和可用于交易的NFC功能，同时也把电池容量增加到430 mAh，已是目前市面上拥有最大电池容量的智能表，但根据官方宣称电池续航力为一天，显然额外功能的增加，都让容量已增倍的电池仍显得力不从心。

显示电池容量最大的手表，并不能保证其拥有最佳续航力，制造商在改善电池续航力的问题，除提高电池容量外，都朝降低作业系统跟萤幕耗电量方式着手，又或者改善电池充电技术。

目前市面上已出现标榜可自动充电的智能表，运用传统机械表概念，在智能表中导入动力电池系统，只要穿戴者移动就会自动充电，但目前尚未量产，充电与续航效果如何都尚待考证。

除了自动充电技术外，将热能转变为电能的「猎能技术」，也是另一个运用到智能表上的充电技术。Matrix发行的PowerWatch即标榜用体温充电，也就是只要戴着就不会没电。

换而言之，就是目前智能手表仍没有一个可以担当主角的电池技术，唯一可以期待的方向，就是自动充电技术，但此技术若要满足越来越庞大的数据与智能应用，恐怕还有一大段路要走，因此，也只能以持续期待的心情看待了。

显示面板

图2 : 友达光电在Touch Taiwan 2017展出日光可读(Sun readable)的智能表显示器

目前电子表萤幕以圆形或方形设计为主，而可用以作为显示器的技术很多，一般常见包括LCD、AMOLED、EPD(电泳显示技术或称电子纸)及高通开发的Mirasol，但目前市面上多数智能表系配备AMOLED显示器。

从第2代Apple watch 开始就采用OLED Retina 显示器，将萤幕亮度达到了1000 nit，是第一代的2倍，有助于配戴者在户外看清表面内容。

三星不意外使用其自家的Super AMOLED，若以新款标榜可游泳的防水手环，采用曲面的Curved Super AMOLED萤幕(216*432)，让运动表款更贴近手手腕，且萤幕也更宽。

LG智能手表的面板，是搭配其持续开发中的P-OLED( Plastic OLED)，这款面板同时也用在今年8月推出的新款手机当中。LG一直未停止P-OLED研发工作，这款新P-OLED面板，优势在于相较于其他玻璃制OLED，耐用度提高，且厚度较薄，重量也较轻。

传闻下一代apple watch可能使用的Micro LED，Micro LED可使面板更轻薄，发光效能大幅提升，且能与多个感测元件结合，更”智能”控制萤幕的LED 画素，减少功耗，可有效提升电池续航力。由于Micro LED拥有高于OLED的优势，已有许多参与者，且根据业者表示，最快可能于今年底试产，初期可能被应用到智能表等需要小尺寸面板的产品上。但由于目前制造技术上遭遇许多挑战，使得成本居高不下，何时可顺利量产作为商用，尚存在不确定性。

图3 : 台湾以【手表】为题的专利件数

无线与通讯芯片

通讯与网路功能是智能手表之所以智能的主因，不仅要实现不落于一般手机的通话品质，同时还要能对应更趋丰富的智能控制和感测功能，也因此持续增强智能表在此环节上性能，也是目前智能手表技术发展的重点。

过去智能表多仅具有蓝牙通讯功能，目的是为让表可与手机联系，再间接地透过网路，发挥手机上各种应用功能。但脱离蓝牙连结范围后，手机与手表便无法联系，于是逐渐将手表建入Wi-Fi模组，让手表与手机间透过Wi-Fi连线进行更长距离的远端连结。

但这样还不够，为了降低手表对手机的依赖程度，同时还能有更多应用功能，LTE功能的智能表于焉而生。LG在去年推出首款可插SIM卡的4G LTE手表后，今年发表的Apple Watch 3也提供LTE版本，且采用内建eSIM，只要与iphone配对后即可使用同个门号，无须透过额外SIM卡。Canalys看好内建LTE的智能手表，在内建无线宽频后，使用情境将不再处处受限，将成为驱动智能手表出货量大跃进的关键。

智能表有了独立的4G以后，多了可以通话及其他社交功能，再加入GPS卫星定位技术后，即能协助导航及户外活动应用，而透过增加NFC，就能实现行动支付，这些新配备应可让过度依赖智能手机的用户，透过智能表来暂时摆脱手机的桎梏。

核心处理器

如前面所说，要提高电池续航力的方法之一，是降低作业系统的电力消耗，而处理器的效能提升至为关键。