PDF《UL 通讯》

UL News UL通讯 第五十二期?01/2015 UL and the UL logo are trademarks of UL LLC ?

2015 第2页续 「这是最好的时代,也是最坏的时代」C 英国文豪狄更斯 (Charles Dickens).

对「穿戴式装置」来说,2014 年是累 积能量后爆发的一年,研调机构 NPD DisplaySearch 即乐观预期:2014 年整 体穿戴式装置销售至少 2,000 万台,并 上看 4,800 万台;

2015 年则更有机会成 长至 9,100 万台.此极具爆炸式成长预 测,显示了穿戴式装置正快速切进我们 的生活. 穿戴式装置应用以消费通讯电子 为主力 「穿戴式科技」是将微型化的电脑与感 测元件结合衣物与配件的设计,让使用 者可以长时间舒适穿/配戴的技术运用. 目前的「穿戴式装置」主要还是以配件 的方式存在,可以说是智慧型手机或平 版电脑的延伸,其整合了许多不同的技 术,如无线通讯、微机电元件与系统、 感测器、输出入介面、显示技术、电源 供应等,用以进行资讯传输、运算、参 数L集、环境感知…的功能,页2的〈 图一〉即列出穿戴式装置的功能设计与 相关应用技术. 穿戴式科技产品应用领域可区分为五大 区块,包括消费通讯、医疗健康、时尚 流行、工业制造、军警国防,其中以消 费通讯电子为主流,而结合医疗诊断的 个人健康管理装置,则是当前厂商积极

6 论太阳能面板带来的住 宅防火挑战

12 3D 列印颠覆传统制 造安全与风险超乎想像

18 MOXA 科技藉由 UL 认证实践主动文化及 市场开创力 穿戴式装置的时代,你准备好了吗!? 封面故事 2OUL News Issue

52 续前页 API OS/SDK Design MEMS Heart -rate Breath Skin- Temp. Brain wave Temp. Humidity CO/CO2 Pressure Sound UV Battery Memory I/O port CPU MCU ZigBee BLE Wi-Fi NFC 3G/4G 用户操作 界面 资料传输 通讯 核心运算 储能 环境参数 感知 活动参数 L集 穿戴式装置 功能设计 开发的新兴产品 (关於「穿戴医疗」安全, 续见页 14).更聚焦来看,穿戴式消费通 讯电子装置又可区分为三大主产品种类: 智慧手环、智慧手表以及智慧眼镜.其 中手环类产品至少占有 60% 的整体份 额,扮演主导地位,其产品零售价格区 间从美金 $10 到$500,而眼镜类的产品 则从美金 $500 起跳. 跨越使用鸿沟 避免穿戴式装置 叫好不叫座 虽然穿戴装置已开始陆续受到瞩目,但 毕竟是新概念产品,在市场的接受度上 仍面临考验,要能持续发展并更上一层 楼,必须多数消费者愿意买单.对照技 术采用生命周期理论与过去统计数 看,消费者通常可被区分为创新者(Innovators)、早期采用者 (Early Adapters)、 早期大众 (Early Majority)、晚期大众 (Late Majority) 及落伍者 (Laggards).一般而 言,早期大众及晚期大众各占全体顾客的 三分之一,早期采用及落伍者各占全体顾 客的 13.5%,创新者仅约占全体消费者的 2.5%. 观察目前穿戴装置市场的发展状况,穿 戴式装置的厂商目前正努力从创新者与 早期采用者的消费市场移转至早期大众 市场,但尚有一大段落差,这也验证了墨 尔(Geo?rey A. Moore) 在《跨越鸿沟》 (Crossing the Chasm) 一书中提出对科技 产品进入市场的观点,早期市场与主流市 场间存在一道「鸿沟」,如〈图二〉. 这道「鸿沟」,也就是要如何将穿戴式装置推向早期大众的市场,以获取更多的接 受度.其中面临的主要挑战来自於: 实用性的疑惑 早期大众属於实用主义者,并不会著迷於新科技,他们真正在意的是 实用性,运用新科技必须能提高生产力.以智慧手环为例,记录每天行走的步数、呼吸 与心跳、换算得出的热量消耗…等等的「数,对实用主义者来说,尚未产生「有意 义的资讯并提供附加价值」. 美感的认同 穿戴装置就像衣服与装饰,就消费者心理层面来说,这是非常个人化的 产品.产品设计除了必须实用之外,也必须注重美感,不能造成配戴者突兀的感觉. 充电问题 再者,目前的穿戴装置仍须克服「充电」的挑战,设计者在非常有限的 产品空间中,必须同时放入高效能的运算处理器、网路连接功能以及高密度的电力储 存,在目前商业化可采用的技术里,鱼与熊掌不可兼得.充电频率增加,往往会让早 期大众望之却步. 操作介面的便利性 穿戴装置与使用者目前的互动方式,仍须透过智慧型手机或平板 电脑来沟通.除了操作装置的不便性之外,操作系统本身的介面设计以及演算法对於数 慕舛劣氤氏,对於早期大众来说,需要更便利与直觉的人机介面.另就目前市场 状况,面对这类新产品,大部分使用者在购买时会倾向於向领导厂商采购,为的是稳 定与可靠性.这也导致目前智慧手表市场上,形成硬体与软体共生、大者恒大的趋势, 如〈图三〉. 〈图一〉穿戴式装置的功能设计 〈图三〉智慧手表的市场领先者 Samsung Google Apple 其他 Eco-system Emerging OS/SDK OEMs Chipsets/ Design Android iOS Emerging Tizen for Wearable Android Wear iOS/SDK Proprietary OS/SDK Samsung Samsung Motorolla,Samsung, Asus,LG... Apple Apple 内部或签约制造商 Qualcomm, Mediatek, Intel... 多元化 〈图二〉穿戴式装置的鸿沟 Relative % of customers Critical Mass INNOVATIORS EARLY ADOPERS 2.5% 13.5% Customers want technology &

performance EARLY MAJORITY LATE MAJORITY LAGGARORS 34% 34% 16% Customers want solutions &

convenience Time Wearable Devices Smart Phones I wish I'

d tried using this earlier. It'

s great! Mobile Phones I suppose I can try C will you help me? I found this really awesome tool… CHASM 封面故事 UL News January,

2015 |

3 第14 页续 由於早期采用者与早期大众的特性和对 技术产品的要求差异很大,穿戴式装置 业者应避免「落入鸿沟」,若无法衔接 两种市场,就有可能落入「叫好不叫座」 的情况,导致成长停,无法跨入主流 市场而失败. 近距离与人体接触 可靠度与安 全性值得关注 有别於一般传统的电机电子装置,穿戴 式装置最主要的区别在於其工作的环境 与人的活动围息息相关,并且,人体 的物理特性对於穿戴式装置的可靠度与 安全性有著显著影响,这也一直是 UL 不 断对产品开发业者耳提面命的部份.以 下几点值得注意: 正常的工作温度 皮肤是人体的最大器 官,约占全身的 70%.人体的体温随著 年纪与量测体温的位置有所差异.以年 龄在 11-65 岁的人体耳温量测为例,正常 体温分布在 35.9-36.6 摄氏度之间.穿戴 装置因使用者长时间的配戴,产品工作 时若略高於人体体温,厂商可借用人体 作为「散热机制」,使产品可稳定工作;

然而,若产品的工作温度长时间高於人 体体温,则极有可能发生「低温烫伤」 的危害. 所谓的「低温烫伤」是指皮肤长时间接 触高於体温的低热物体所造成的烫伤, 常见的事故来自於天冷时使用电热毯、 暖暖包、暖风机等取暖物品不当所造成. 低温烫伤疼痛感不明显,面积不大,但 创面往往比较深.皮肤表面也不一定有 伤口,看上去不太严重,仅在皮肤上出 现红肿、水泡、脱皮或发白.若低温热 源持续长时间的接触固定的人体位置, 会逐渐发展为真皮深层及皮下各层组织 烫伤,造成深部组织坏死,发生溃烂, 长时间无法K合. 随著穿戴装置的运算能力越来越强大, 功能越来越复杂多样,「散热问题」的 处理技术将成为产品差异化的其中一项 主要特性.IEC/UL62368-1 安全标准对此 潜在危害即有相关的规定与说明,厂商 应尽早导入作为穿戴装置的设计规. 材料与零件的选用 研究指出,特定的金属、皮革、树脂…等材料,会导致人体皮肤 的过敏反应.资通讯和消费电子的制造商,过去所惯用的材料,建议经过审慎评估后, 再导入穿戴装置的设计使用.同时,也可采用 ISO

10993 的生物相容性测试,进一步 做确认,或作为导入新的材料供应商评估项目之一. 机械结构设计 穿戴装置与人体皮肤接触面的平整与服贴性,可以让感测装置的量 测精准度提高,光滑的表面也可降低长时间配戴下藏污纳垢使细菌滋长,进而引发过 敏性反应.再者,人体对於电子零件来说,并不是一个理想的工作环境,汗水具有腐 蚀性,穿戴装置极有可能长时间处在潮湿、高温的环境下工作,甚至与衣物一起进入 洗涤的过程. 对於产品与电子零件的涂层与封装是个严苛挑战.穿戴装置还必须面对不同的物理考 验,弯曲、挤压、冲撞,对於电子元件、印刷电路板、以及材料本身的可靠度都必须 重新进行评估. 电磁辐射的强度限制 穿戴装置的资料传输方式,无不使用现有的「无线通讯」进行,例如蓝芽协定、Wi-Fi 联盟、以及 3G 或LTE 的技术,电磁辐射是这类无线通讯 的主要产物,所导致的生物效应其中一项就是「射频加热」,这种加热效应与电磁辐 射的功率及频率有关. 穿戴装置直接接触人体,其正常工作时的能量强弱可用生物体单位质量对电磁波能量 比吸收率 (Speci?c Absorption Rate, SAR) 来量测,其单位是瓦/千克 (W/Kg).许多政 府监管部门都按照国际非电离辐射防护委员会 (ICNIRP) 的导则,针对不同频率电磁辐 射,确立了以 SAR 描述的安全限值,来避免此效应对人体造成危害.如行动电话须经由 SAR 量测并具体标示即为熟知实例.........