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從專利面解析 iWatch

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科技產業資訊室 (iKnow) - 倪君凱 發表於 2013年4月23日

「完全地融入人類生活之中」,一直是電腦科技產業致力不斷思考的課題。隨著技術不斷的突破,這樣的願景已再也不是遙不可及的夢想,而逐漸成為了人們現實生活的一部分。

從最原始專用於工業運算的工業電腦,到結合視聽娛樂的桌上型電腦,再發展為輕薄可攜式的筆記型電腦、平板電腦,電腦一步步成為了現代人生活中最不可或缺的消費性產品。而在2007年蘋果公司(Apple Inc.)石破天驚推出iPhone之後,人們才發覺,原來電腦竟還可以如此深切地貼近人類生活,「直接放入口袋中」、「隨時拿出來玩」。從那時開始,電腦產業被徹底顛覆,「電腦」一詞也被重新定義,不再是「桌上擺著的那個黑盒子」了。

今年以來,關於蘋果即將推出iWatch的傳言一直甚囂塵上,再加上Google Glass即將面市,引發了市場上關於智慧型穿戴式裝置將取代手機的論調及臆測。市場研究機構ABI Research預估至2018年止,穿戴式裝置出貨量將達4.85億個,而Google、蘋果、三星、索尼、樂金等科技大廠嗅到這股商機,已悄悄地在穿戴式裝置領域上進行技術及市場上的佈局。人們高度期待,穿戴式科技即將如個人電腦與智慧型手機徹底改變了人類生活一樣,為人們帶來全新的體驗!

蘋果董事會成員也是賈伯斯的親密好友Bill Campbell於一次活動中透露出,蘋果下一階段將在「穿戴式電腦」上拔得頭籌。而在蘋果慣常的低調隱密作風之下,蘋果迷、科技迷們更是心癢難搔開始憑空想像iWatch可能的樣貌。曾在蘋果工作的人機互動設計任職的 Bruce Tognazzini 和他的讀者,在其論壇上討論了iWatch所應該擁有的規格和功能,包括:

  • 無線充電。
  • 運用Siri成為生活助理。
  • 利用生物特徵進行使用者識別。
  • 失竊警示。
  • 電子錢包。
  • 手機接聽。
  • 健康管理。
  • 遙控器功能。
  • 地圖資料收集功能。
  • 擴增實境(Augmented Reality,簡稱AR)。

上面的想像功能拼湊起來,彷彿讓人看到一件足以讓人像初見iPhone時驚豔的產品,不由得對iWatch產生更熱切的期待,以及更加豐富的想像。然而,過多的想像,如果超越了實際,往往會導致最後的幻滅。因此,本文在此不再以想像的方式來揣測iWatch,而直接用最實際的方式,也就是利用蘋果公司所申請的目前已披露的相關專利,來解析Apple iWatch可能具有哪些功能:

表一、Apple iWatch專利

專利 專利標題 技術特徵
US 8,296,383 Electronic devices with voice command and contextual data processing capabilities 導入「整體上下文」語音辨識的功能
US 8,368,654 Integrated touch sensor and solar assembly 整合觸控及接收太陽能等多重功效
US 8,362,751 Harnessing power through electromagnetic induction utilizing printed coils 透過電磁感應產生電源
US 20130010405 Flexible display devices 可撓曲的顯示螢幕
US 20130044215 Bi-stable spring with flexible display 可撓性基材

1.US 8,296,383:這件專利的名稱為「Electronic devices with voice command and contextual data processing capabilities」(具有語音命令和上下文數據處理能力之電子裝置),申請日是2012年5月24日,而獲准公告日為2012年10月23日。這件專利文中曾提到該可攜式裝置可為手錶,其主要內容界定了一種可攜式電子裝置,在接收語音命令並執行語音命令的同時,儲存語音命令的上下文,再將整體語句傳輸至一遠端運算設備上,進行語音命令的語音辨識以及上下文的解析,回傳至可攜式裝置開啟相關的功能。

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具體應用可為,例如:使用者在向朋友展示地圖時,可隨時按下按鈕(或其他觸發方式)然後口語化說出「我喜歡附近的美式餐廳」。iWatch即將整體上下文傳輸至一運算伺服器,解析出「我喜歡」、「附近」、「美式餐廳」等關鍵語,運算伺服器運算後指示可攜式裝置啟動相對應的功能如:檢查「我的最愛」書籤、開啟定位功能、尋找定位點周遭的美式餐廳…等。

因此推斷,iWatch上應會導入「整體上下文」語音辨識的功能,應也就是Siri的「進化版」。

2.US 8,368,654:這件專利的名稱為「Integrated touch sensor and solar assembly」(整合式觸控感測器及太陽能組件),申請日是2008年9月30日,而獲准公告日為2013年2月5日。這件專利內容主要界定了一種觸控板與太陽能板的整合式模組,具體技術特徵在於,在傳統的觸控模組的夾層之間,嵌入太陽能板模組以利用太陽能獲取電能。另外,還加上一個切換電路,可供使用者操作以在「觸控模式」與「太陽能模式」之間做切換。

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若運用在iWatch上的話,則可能是在可撓性觸控顯示裝置上,疊合設置太陽能板。在觸控功能未啟用時,使用者可將其切換為太陽能模式,對手錶進行充電。這樣一來,讓手錶表面的操作區域可具有觸控及接收太陽能等多重功效。

3.US 8,362,751:這件專利的名稱為「Harnessing power through electromagnetic induction utilizing printed coils」(利用印刷線圈通過電磁感應產生電源),申請日是2012年6月4日,而獲准公告日為2013年1月29日。這件專利內容主要界定了一種利用電磁感應方式來產生電的方法,具體而言,將一個或多個磁性物體放置在印刷有感應線圈的電路板上,令磁性物體可相對於電路板自由運動。當磁性物體移動時,感應線圈即因磁通量變化而產生感應電流。值得一提的是,說明書中並指出,本發明可透過使用者行走或者跑步時的晃動,來致使磁性物體移動而產生電流,達到供電的效果。

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由上推想,不排除iWatch上會設置一個內部有磁性物體及感應線圈的小裝置。當使用者跑步或手部晃動時,這小裝置可以產生感應電流對手錶本身進行充電。

4.US 20130010405:這件專利公開案的名稱為「Flexible display devices」(可撓性顯示裝置),申請日是2011年7月6日,而公開日為2013年1月10日,本案目前尚未獲准。這件專利內容主要界定了一種如下圖所示的可撓性顯示裝置,其具有樞接的兩殼體,在該兩殼體上設有一可撓曲的顯示螢幕。使用者可像是翻書一樣地進行翻掀,使該顯示裝置呈現出不同的態樣。

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本文中雖然沒有提及關於手錶態樣,但從這篇專利中可以探知蘋果公司對於可撓性顯示螢幕的相關利用,以及將可撓性顯示螢幕運用在iWatch上的極高可行性。

5.US 20130044215:這件專利公開案的名稱為「Bi-stable spring with flexible display」(具可撓性顯示裝置之雙向穩定彈性體),申請日是2011年8月17日,而公開日為2013年2月21日,本案目前尚未獲准。這件專利內容揭示了一種「可穿戴的配件裝置」,而經過研究後,認為這件可能是對於iWatch產品曝光程度最高、最具相關性的一件專利。

在這件專利中,該「可穿戴的配件裝置」基本包括了可呈彎曲或平直狀態的可撓性基材、設置於該可撓性基材上的可撓性顯示螢幕,及連接於可撓性顯示螢幕以提供撥放數位資訊的電子模組。

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除此之外,我們從專利說明書中還發現了許多另外非常特別的技術特徵,包括:

  • 可撓性基材(錶帶)端部具有感測裝置,在圈套於使用者手腕時,可依據結合點的位置來判斷圈套的徑長(相容於使用者腕部的粗細),從而決定可撓性顯示螢幕上影像撥放的位置。(此技術特徵可避免手錶圈套在不同粗細的肢體時,所顯示影像的相對位置不一致之情況)
  • 可撓性基材上具有適配於使用者腕部關節突出的機構配置。(此技術特徵可讓使用者佩戴起來更為舒適)
  • 動力電源收集裝置(下圖標號502),其可將使用者手部擺動的動能轉換成電能,以對iWatch本身的電池進行充電。(推測此技術特徵所利用的原理應該就是8,362,751專利中所揭示的電磁感應方式)
  • 天線結構(下圖標號506),主要用於與可攜式電子裝置(應該是iPhone、iPad、iMac等裝置)進行連線,連線的手段可利用藍芽、WiFi或其他合適的通訊協定等。(此可用於實現iPhone與iWatch在使用上無縫接合的理想)
  • 連接器(下圖標號508),其可用與外部電子裝置(例如電腦)以接頭相互連接,從而進行充電、韌體更新、或者硬體重置。(亦允許直接拉出USB連接線的實施態樣)
  • 電池(下圖標號504),關於iWatch電池是不是像iPhone、iPad的電池一樣為內嵌式(Built-in)? 目前還未獲得相關公開訊息,然而從此篇專利中所描述的內容得知,未來iWatch的電池若是內嵌式的話,則必須搭配使用太陽能板以延長其電力時效;若無太陽能板,則電池將採可拆式的,以方便使用者更換電池。(筆者認為,就蘋果過去產品慣性來看,應該是採內嵌式的機會比較大)

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以上所介紹的專利,是筆者初步看到較具有參考性的幾篇。雖然尚無法全盤掌握iWatch的產品風貌,但也應足以讓人摸索出大致的輪廓。究竟,蘋果公司還有甚麼出人意表的創新? iWatch是否真為蘋果執行長庫克口中所謂的「很棒的東西」? 未來是否像當初的iPhone一樣,帶來席捲全球的狂熱風潮?這一切,都得靜待iWatch問世,才見分曉。(2950字;表1)


 
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