省電、精巧、成本低、效能強,這些原本在智慧型手機、平板電腦等產品上已嚴格要求的條件,來到穿戴式裝置,其嚴苛程度又再更上層樓。尤其是省電,拉長電池壽命,更成了穿戴式裝置必備的入門票。
在台大副校長暨系統晶片中心(SOC中心)主任陳良基教授主導下,該中心於3月25日舉行2014年第一次研發季報,由林宗賢、陳信樹、李泰成、劉深淵等四位教授,發表該中心針對「穿戴式裝置之電路技術」追求省電的研發成果,吸引了包括台積電、聯詠、瑞鼎、瑞昱、新唐、義隆等公司的技術專家出席。
圖說:台大晶片中心2014年第一次研發季報,吸引了包括台積電、聯詠、瑞鼎、瑞昱、新唐、義隆等公司的技術專家出席。
台大電子工程學研究所教授林宗賢表示,穿戴式裝置需要的技術,除了數位訊號處理器及控制器外(DSP/ Controller)外,還包括感測器、類比線路、類比數位轉換器/數位類比轉換器(ADC/DAC),以及無線收發器(Wireless Transceiver )。林宗賢說,穿戴式裝置要兼具三大特色才能成功。其一是設計讓人喜歡,其二是功能極具特色,第三則是超省電,可以讓元件長時間操作。
2014年元月,Google公布的「智慧型隱形眼鏡」計畫,宣稱可以直接從病患的淚液檢測血糖,免去患者每天都要刺手指採血的困擾。據統計,全球糖尿病患超過3億8000萬人,每年血糖檢測裝置的商機超過160億美元。Google X實驗室與華盛頓大學合作,已經開發出「智慧型隱形眼鏡」雛形產品,計畫的主持人是華盛頓大學歐提斯(Brian Otis)教授。該計畫預估走向商品化,還須努力五年。他們此時宣布研究進度與方向,目的在於邀約更多廠商一起投入開發計畫。
另外,瑞士公司SENSIMED也開發了可以全天候二十四小時量測眼壓的隱形眼鏡,目的在於預防青光眼惡化導致失明。這項產品的微型感測器,是由意法半導體(STMicroelectronics) 設計及製造的。
林宗賢教授的研發團隊,投入無線功耗的主題研究已一段時間。本次發表的研究是在CMOS製程上開發完成的溫度感測器,跳脫傳統使用雙極性電晶體(BJT)或MOS的限制,可以應用在CPU 或大型晶片的熱點感測,預防電路過熱或將CPU降頻因應,在防止晶片過熱毀損。此外,林宗賢教授表示,所開發的溫度感測器,也可以其對環境周遭的感測能力,應用於穿戴式裝置。
利用電阻的溫度係數,林宗賢教授的團隊找出一個有效率的方式,把電阻值的變化,變成是可以讀出來的數位碼,讓使用者可以直接知道,現在溫度是多少,變化量是多少。這項研究的關鍵在於,不需要用非常精確的電路,就可以完成很高精度的溫度感測器,等於是利用比較低的代價,就做到跟別人一樣好的成果。
林宗賢坦言,對於Google和華大合作,一路把創新構想推進到產品雛型的階段,令人相當羨慕,相較之下,台灣的技術團隊礙於資源,所研發的成果,常僅能停在完成數據量測的階段。
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