用戶體驗 物聯網 感測器 UI

模組化平台生態系力挺  敏捷式開發加速物聯網創新

第一代的物聯網(Internet of Things, IoT)產品將手機應用定位為某個產品的一對一遙控器,有時候更是被用來炫耀展示無線技術,而非真正在強化用戶體驗。隨著人們逐漸進入一個用戶或家庭擁有十多個物聯網產品的世界,每個產品都有其專屬應用程式的模式正在迅速消失,而直覺式、使用者友善及無縫介接的方式將變得重要。
下一代使用者介面(UI)須要真正地以使用者及他們的習慣為中心,而非以特定產品規格為中心。它們必須是動態的,能夠感知脈絡和位置,還得跨越多個產品,而不是僅專門服務於某一特定產品。 

事實上,下一世代的使用者體驗並不限於行動電話的螢幕,將擴展至擴增實境(AR)和虛擬實境(VR)、手勢辨識、人眼追蹤和語音控制虛擬助理等,認證也不是透過指紋或簡單的PIN碼(個人識別號碼),而是透過無接觸虹膜掃描或人臉辨識。產品得具有真正的智慧,亦即要聰明得足以與環境互動,如此才能以非常安全的方式實現無縫整合。 

這些需求已經出現,但電子產業在此時幾乎還無法跟上數位至無線產品的轉型,因為這本身就是一種技術轉型,就像此產業之前從類比產品轉型至數位產品一般影響深遠。 

上述未來願景的實現面臨許多挑戰。在設計階段,無法清楚知道特定使用者將與哪些產品進行互動。因此,產品必須以未知且未經過驗證(Unknown Apriori)的方式相互感知。事實上,空中(Over-the-air)更新變得非常重要。產品必須變得真正有智慧、能感知脈絡並能夠溝通,不只是它們的存在,而是須要與它互動的一切事物。同時,介面平台須能夠提供即時處理終端產品所需的介面。 

技術堆疊(Technology Stack)的執行必須非常有效和高效率,因為在一個有著十個以上物聯網產品的環境中,延遲堆疊會大幅放大延遲問題。下一世代的介面技術,例如擴增實境、虛擬實境、手勢辨識等,將須要簡化及模組化為簡單的隨插即用建構區塊,以滲透進更大的市場。 

此外,所有級別的物聯網技術堆疊都須要模組化以簡化開發。現在許多物聯網專案都被要求得按照時間、目標和預算來產出成果,而這些挑戰進一步拉大了開發複雜度和生產力之間的差距。目前需要更新、更靈活的物聯網開發方法,結合利用隨插即用的建構區塊與傳統的瀑布式(Waterfall)開發方法,如此將能在物聯網2.0及之後的未來中取得勝利。 

使用者習慣擺第一 應用程式退居幕後 

對於許多人來說,手機是所擁有的第一個聯網產品,在許多方面,空中更新、快速的開發週期及時髦的使用者介面左右了人們對於物聯網產品的期望。 

早期的物聯網(IoT 1.0)產品以專用應用程式為中心,在語音和手勢互動方面的能力較為有限。它們使用簡單及有順序的瀑布方法進行開發。新物聯網時代不再僅專注於基本的點對點連結,取而代之的是要求更多的功能,以及更佳的整合和可用性,這些要求催生了一種能更快速開發產品的新方法。 

在一個應用程式爆量的世界中,每個產品都有一個應用程式的IoT 1.0作風變得越來越不可行。跨產業協作和技術變得非常重要,如此才能實現可感知位置和脈絡的使用者介面,並能感測用戶意圖,例如當步入新環境時顯示相關資訊及控制元件的應用程式。 

旅館是這類應用的好例子,設想當到達一個新旅館並走到一個能感測自身存在的資訊站,而能安全地交換資訊、登記入住,然後被指示到正確的房間。當要進入房間時,會被偵測到並可以用手機和密碼開鎖。進入房間後,只須透過簡單的環境導航,就可以操作燈光、溫度、迷你吧台,甚至是訂購客房服務。在理想情況下,完全不用下載新的應用程式,而且互動非常安全(圖1)。來自奧地利微電子(ams)集團成員Heptagon的RF Digital Simblee技術不僅使這種情境成為可能,且為開發提供一種快速途徑。 

圖1 旅館入住新體驗
手勢辨識大熱門 抗干擾問題待解 

因為科幻電影而受到矚目的手勢辨識,已快速找到迅速進入物聯網創新產品的方法。在這個已出現多種三維(3D)視覺產品,例如擴增實境頭戴式顯示器的時代,抗干擾能力是非常重要的。這須要添加一個非侵入性的維度來獲得進入場景所需的洞察力,使得這些產品能夠順利運作。 

下一代產品的認證不會透過簡單的PIN碼,而是會透過虹膜掃描或人臉辨識。3D視覺解決方案能夠提供在室內和戶外皆能運作的手勢辨識、擴增實境和虛擬實境功能,可解決干擾問題。此外,照明解決方案則能滿足人眼追蹤、虹膜掃描及臉部辨識等需求。 

先進感測器把關 環境安全維護非難事 

新型感測器,無論是在功能或價位方面都能支援全新的產品功能性,例如光譜技術可以實現許多創新的物聯網產品。這些感測器可以辨識常見的有機材料,例如食品、紡織物和材料、農產品、環境、醫學藥品,化妝品及石化產品等,而採用Simblee連結技術的手持式光譜儀就是一個很好的例子。 

另一個實際的例子是將先進的感測器組合至某一系統中,藉此為工業場所提供必要的空氣品質監測。在這些場所中,常有大量的危險化學品被釋放至空氣中,若沒有適當的通風,長時間的暴露經證明是危險且會造成嚴重的長期影響。在理想情況下,工業場所應配備感測器,用來測定空氣品質是否達到危險等級,並整合至智慧聯網系統中,此系統能通知、警示和啟動通風。結合Simblee技術和ams感測器可實現這項機制,讓工業環境中的環境安全成為一件簡單的事。 

物聯網生態丕變 敏捷方法學興起 

傳統上,許多公司採用一種開發產品的系列式方法,這被稱為瀑布式方法學。然而,在軟體開發領域,敏捷(Agile)開發方法帶來重大的轉變。敏捷開發法描述了產品開發的一套原則,基於這些原則,自行組建的跨職能團隊透過共同協作,持續推進需求和解決方案,此方法主張適應性規劃、演進發展、早期交付和持續改善(表1)。 

敏捷開發能夠快速靈活地應對變化。然而,物聯網產品的開發仍然使用瀑布式方法進行,如此就導致要按照時間、規劃和預算進行開發是很有挑戰的。特別是終端用戶要求新產品的速度比以往任何時候都來得更快。此外,還有定期更新,以及與IoT 2.0產品有關的所有新要求。由於這些競爭壓力,瀑布式方法開發的千篇一律的物聯網參考設計正在迅速消失。 

RF Digital Simblee可解決這個問題,並提供真正符合當代需求的開發協定和工具,以加速IoT 2.0智慧產品的創新,並透過經驗證的感測器及應用平台來快速擴展其物聯介面生態系統,包括雲端、行動應用、感測器、致動器及無線子系統,並結合做為「膠水」的專有作業系統,為物聯網產品提供敏捷的產品創新方法,並找到一條順利通往量產的路徑。 

(本文作者皆任職於奧地利微電子)

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