close
手持式器件設計者比許多數量規模為其上千倍產品的設計者面臨到更多的技術問題。當這些器件是專業化的，並且可預期的銷售量和營收均不會太大或太多時，設計的挑戰甚至會變得更加嚴峻。
不是所有的手持式電子器件都是手機、PDA、或甚至是數位萬用表（digital multimeter，DMM）。這些器件都是以十萬至數千萬的數量來生產。但是，許多支援庫存控制、醫學、環境監視、污染控制以及 21 世紀其他許多應用的手持式器件，要是能在其整個產品使用期間獲得數千件訂單就很幸運了。不過，這些器件的消費者卻通常比較願意支付比內建無線功能、價格為499 美元的頂級 PDA還要多的費用。
從硬體、軟體和機械的角度來看，設計高度專業化的量少手持式器件，經常會與設計量大的消費產品有明顯的不同之處。本文將探討工程師進行設計工作時所採用方式的相異和相似之處，同時也討論了一些產品，這些產品可以讓u程師能設計出量少的手持式器件，並為這些銷售少量手持式器件的公司帶來利潤。
不論銷售量如何，手持式器件的設計者必須始終牢記著像顯示器；使用者輸入硬體，像是觸控螢幕、按鈕、及鍵盤；使用者介面軟體；處理元件，像是微處理器、微控制器、或FPGA；電池和電源子系統，包括電池充電器和依靠交流電線路工作的電源；類比或混合信號元件；塑膠成形（molded-plastic）零件等這類元件之間的相互作用。他們還必須考慮元件耗電量和熱靈敏度，以及可用性、電池壽命、元件成本、組裝與測試成本、尺寸、重量和可承受的極端環境溫度、濕度、衝擊和振動的能力等問題（參見附文《為 PDA 應用設計使用者介面》）。由於產品生命週期非常短，因此量大產品的設計者是在沉重的時間壓力下工作的，但至少設計團隊相當大，使團隊成員能各自專注於各自的領域。
那些一年生產數量不超過一萬件，並且在作為熱銷產品的三年期間，數量也許只有三萬件的量少器件的工程師，也許有較多的時間來進行其設計，但很少有人能舒服地專注於專門的技術領域。較少的量意味著較少的營收，也意味著產品團隊較小，其中的每位成員都必須承擔多項工作。如果您生性適合接受挑戰，那麼在一個小團隊中處理一些您相關經驗有限的問題，這會具有非常大的挑戰性和樂趣。另一方面，對於那些無法應付困難局面，無法對不熟悉的問題臨時準備出解決辦法的人，這種經驗就可能是人間地獄。更糟糕的是，在工作中發現自己並不適合這樣工作的結果，也許會令人非常不安。
標準的 PDA 好用嗎？
雖然多數手持式器件開發計畫都會帶來中、高程度的技術風險，但有一種量少的手持式產品開發帶來的風險卻很低，這就是標準 PDA，它們搭配了使自己能在較狹窄利基市場中執行明確功能的應用軟體。與這類產品開發有關的最重要活動，大概就是 PDA 的選擇。選定的產品必須支援適當的軟體發展環境；應用軟體設計者必須能為該產品配備足夠的硬體資源，像是記憶體等；PDA 製造商必須提供可靠保證：目前型號的替代品將不會使開發人員計畫和該產品搭配在一起的專用軟體作廢。
如果在應用時，這類產品必須適度承受比作為其基礎的現貨 PDA 更大的實體傷害情況，那麼特定應用版的廠商在供應該產品時也許會把它們裝在護套裡，它加強產品自身外殼固有的抗衝擊和振動能力。有數打以上的廠商可以為許多流行的 PDA 供應護套，標價通常約為 30 美元（參考資料 1）。略低於 100 美元的價格可以買到更堅固的外殼，即 Otterbox 1900，供應它的廠商表示：裝在其產品中的 PDA 如果掉進游泳池裡，也會浮在水面上，並且在被取回後還是可以照常發揮其功能。Otterbox 提供多種附件，它們使裝在這種外殼中的 PDA 能執行一些通常不會和現貨 PDA 有所關聯的功能。這些附件包括一個用於條碼掃描器、開有窗戶的外殼、GPS 外殼、及用於電線進出的防水外殼。
與給標準 PDA 裝護套或外殼相比，利用 Juniper Systems Allegro 等加固的手持式計算平台，是一種更彈性、但卻是更昂貴的方法（圖 1）。雖然以像 Allegro 等現有平台作為設計的基礎，可以讓您免於從頭開始自己的新產品計畫，但這種方法會把您從次要開發計畫領域轉到重要計畫領域。而且，如果您需要一些無法從平台供應商或第三方獲得的硬體能力時，那麼您可能不得不自己去開發它們，甚至是開發整個平台。對於出貨量預估不會超過三萬件的器件，這種方法可代表開發者所要承擔的一項主要工作。
FPGA：對某些產品很合適
對於那些並非以 PDA 或手持式平台為基礎的產品，現在有一種比較好的機會，設計者可以圍繞著一個或多個 FPGA 來建構自己的設計，用 FPGA 來代替或補充一個標準的微處理器或微控制器。FPGA 的供應商表示：對於那些年製造數量為數千件的以FPGA為基礎之設計，在經濟上是合理的。儘管這些公司很熱情，但它們也知道：並非所有已啟動的設計最終都會以進入生產階段的產品而告終，並且也有一些到達生產階段的產品在市場上也未能取得成功。對於 FPGA 公司而言，這場遊戲的本質是在於讓自己的 IC 能夠被需求量很大的設計贏家所採用，這樣，即使與計畫相關的費用無法達到使用者的期望，也可創造出可觀的利潤。而且，那些自身沒有成功的計畫也可以建立起 FPGA 公司和消費者之間的關係，這些關係會帶來一些利潤豐厚的後續計畫。與手持式器件業務一樣，FPGA 業務是不適合懦弱者，但這兩種公司經常都會獲得較多的成功機會。
如果說在電池供電的產品中使用 FPGA 這一想法與 IC 以高耗電量達到高速度的名聲不一致，那麼您就需要仔細去研究一下 FPGA 製造商所提供的最新產品和應用文獻。你有一切理由懷疑是否許多手持式系統應用都需要 FPGA 的速度。雖然在手持式器件中使用 FPGA 似乎需要以您不會使用的速度作為代價，但 FPGA 製造商堅持說：即使您忽略它們的高速度，FPGA 在手持式器件中也很具有成本效益。不過在耗電量方面，所有 FPGA 製造商均可提供其功率要求皆適用於電池供電手持式應用的一些器件，雖然幾家製造商似乎對競爭對手所宣稱的低功耗皆抱持懷疑的態度。
Actel 公司特別對它基於快閃記憶體的 FPGA 技術感到自豪，該公司表示：這種技術的很多屬性都是那些來自比該公司大的競爭對手 Altera 和Xilinx公司且基於 SRAM 的零件所無法複製的。不過在某個領域，即特徵尺寸方面，基於 SRAM 的零件顯然有著決定性的優勢。最新一代基於 SRAM 的 FPGA 具有 90 奈米特徵，而基於快閃記憶體的零件的特徵尺寸是 130 奈米。因此，基於 SRAM 的晶片佔用的矽晶片面積是那些具有相同複雜度且基於快閃記憶體晶片的一半。但根據 Actel 公司的說法，這一簡單的聲明有誤導作用。Actel 公司表示：該公司基於快閃記憶體的架構比基於 SRAM 的同類零件架構更有效，因此，如果您要利用這兩種技術建構功能等效的器件，那麼基於快閃記憶體的零件將不會那麼複雜，這樣，儘管特徵尺寸較大，但佔用的面積明顯小於基於 SRAM 的零件面積的兩倍。
Actel 公司宣稱的其他優勢包括：能把混合信號 FPGA 建構到其新的 Fusion 系列中；不需要分離器件（一般是快閃記憶體 RAM）來儲存在通電時載入 FPGA 的配置資料；通電後配置資料被立即載入；幾乎完全不受斷電（瞬間降低的電源電壓可能需要重新載入 FPGA 的配置資料）的影響；對“擾亂”（它使宇宙射線等現象能改變 FPGA 的配置）具有更強的抵抗力。
所有 FPGA 供應商都會提供多種微處理器和微控制器軟核心，您可把它們嵌在 FPGA 內部。各供應商的軟核心架構和能力各有不同。根據系統所要求的複雜度以及 FPGA 供應商的核心能力的不同，軟核心也許可以讓您能避免使用額外的處理器元件。不過，設計者使用軟核心經常不是為了代替常規處理器，而是為了促進狀態機等功能的實施，它們與常規邏輯的合成可能很棘手。如果軟核心無法滿足所有的處理要求，那麼您就需要研究一下在 FPGA 中嵌入硬核心，或使用單獨的微處理器或微控制器晶片。有很多供應商都提供合適的處理器，而德州儀器公司 (TI) 表示：該公司一款包含快閃記憶體 RAM 的低功率 ARM 微處理器和微控制器對於手持式器件是理想選擇（圖 2）。
不論您是在使用單獨封裝的微處理器或微控制器、等效的硬核心，或是一個或多個軟核心，您一般都必須選擇一個作業系統。不過，一些藝高人膽大的設計者，特別是基於 FPGA 設計領域的設計者，繼續使用 C 等高階語言來為一般會被認為是作業系統一部分的功能寫代碼。這種方法的一個主要基礎是計畫團隊內具有足夠的編程專業知識。另一個基礎是熟練的程式設計師依照計畫的嚴格要求來量身訂做代碼的能力，從而把記憶體要求降至最低程度，從而做出體積更小的晶片尺寸。
---
手持式器件設計者可在數十種作業系統當中做選擇。如果您把被廠商歸類為嵌入式作業系統的作業系統包含在內，那就會存在如此多的選擇，以至於開放的思想會起反作用。對作業系統能力、優點、缺點的客觀研究和比較可能會使消耗的時間超過管理層一般可以讓開發人員消耗的時間。幸運的是，多數公司在針對這種或那種作業系統的工具方面都有所投入，並且有經驗的開發人員在學習使用特定作業系統和工具組方面會做個人投入。因此，多數開發團隊都不用進行漫長的研究。量少的應用通常不會吸引很多競爭對手，因此即使計畫團隊選擇的作業系統或工具組不是最好的，團隊或消費者發現這一事實的機率也很低。不會有競爭對手說：“看！我的器件能做的事情，他們的器件做不到。”除非這些選擇真的離要求太遠，否則消費者將很可能發現產品的能力、成本和性能是可接受的。
最著名的手持式器件作業系統來自 PalmSource 公司和微軟公司。微軟公司不斷演變的手持式產品名稱也許構成了一項微妙的測試，看看預期使用者是否足夠聰明，能適應該公司的產品。微軟公司目前針對手持式器件的作業系統似乎是 Windows Mobile 5.0，它是 Windows CE 5.0 的衍生產品，該公司堅持說字母 CE 不代表任何事情。出版商們稱作“手持式器件作業系統”的作業系統使開發者能定制專業化手持式器件的使用者介面。但是，應用軟體發展者離作業系統設計者的器件“個性”思想越遠，使用者就越有可能經歷可用性問題。
功率是大問題
電池是手持式器件設計過程中的主要因素。器件設計者必須首先確定功率方面的構想。主要抉擇是：是否使用充電電池？然後，如果電池將是可充電的，那麼它們是否將需要在手持式器件內部充電？它們是否將可以讓在手持式器件外部充電，從而使使用者能用剛充電的電池迅速代替用完的電池？或者它們是否將需要在手持式器件外部充電？普通的鹼性電池一般被認為是無法充電的，在幾年前有了一些能在適當充電器中被充電有限次數的版本。但是，在網上對這類電池的搜索只找到一家公司——PureEnergy Battery，它供應標準尺寸鹼性電池的充電版本以及這些充電電池的充電器。多數供應商顯然已回歸鎳金屬氫化物 (NiMH) 等較老的技術，把它們作為能代替標準尺寸鹼性電池的充電電池的基礎。雖然一些可充電鹼性電池技術（如 Zinc Matrix Power 公司的技術）似乎很有希望，但它們尚未產生標準尺寸鹼性電池的商品化替代品。
手持式器件的功率構想對該產品的可用性具有嚴肅的暗示。例如，不妨設想該產品只能工作 8 個小時，然後就必須對電池充電，並設想這些電池必須在器件內部充電。除非電池能迅速充電（暫時還不是手持式器件電池的常見特性），否則器件在需要它能連續工作兩班的應用中，很有可能不能令人滿意。
電池組在許多產品（特別是筆記型電腦）中已很常見，不過對於典型的手持式器件，筆記型電腦電池組太大太重。儘管如此，如果一種電池在概念上類似於筆記型電腦電池組，但更小更輕（因此儲能較少），那它最初對手持式器件就會具有很強的吸引力。但在略做思考之後，人們會發現這種方法顯然有幾個缺點。
筆記型電腦電池組的優點之一是它使您能迅速把它換掉，憑藉儲存在超級電容中的能量，這經常能快到在您換電池組時，筆記型電腦能保持運行，它的硬碟驅動器甚至仍在旋轉。另外，您還能在交流電供電的單獨充電器中給電池組充電，或者在電池組仍在連接了交流電線路的筆記型電腦中時給它充電。
對於手持式器件，特別是小批量製造的器件，小版本的筆記型電腦型電池組的缺點是加工成本（對於塑膠成形零件可能是 4 萬美元左右）以及該手持式器件停產後的更換電池組的貨源問題。另外，讓手持式器件插入交流電線路來給電池充電是毫無希望的。與筆記型電腦使用者不同的是，手持式器件使用者並不是主要坐在辦公桌前的。手持式器件電池需要單獨的充電器。
使用標準尺寸電池
所有電池組均由圓柱形電池或空間效率略高一些的棱柱形電池組成。據 Micro Power Electronics 公司產品行銷工程師 Robin Sarah Tichy 博士說，其中兩種電池很流行，足可被稱作產業標準。一種是 18650 圓柱形電池，尺寸是 18.3×65 毫米（圖 3）。這些電池組的鋰離子版的端子電壓是 3.6 或 3.7 伏，儲存 2.4 安培小時，並且未來容量也許能達到 3 安培小時。另一種是 103450 棱柱形電池，尺寸是 10×34×50 毫米，提供的電壓與圓柱形電池相同，目前容量是 2 安培小時，未來可能會提高到 2.5 安培小時。兩種尺寸都以低於 10 美元的單價小批量供貨。在 Tichy 看來，量少的手持式器件設計者應該選擇兩種尺寸的一種來為各自產品保證電池的連續供貨。
不過也許不需要專門模制的零件。一些製造商已開始提供用收縮性薄膜包裝的成組的圓柱形或棱柱形電池，它們採用各種串聯、並聯和串-並結構。加工成本是最低程度的，並且更換這些收縮性薄膜包裝的電池組的速度就象更換模制外殼電池組的速度一樣快。
作者簡介
特約技術編輯 Dan Strassberg 擁有倫斯勒理工學院（紐約州特洛伊）電氣工程學士學位和麻省理工學院（坎布裡奇）電氣工程碩士學位。
不是所有的手持式電子器件都是手機、PDA、或甚至是數位萬用表（digital multimeter，DMM）。這些器件都是以十萬至數千萬的數量來生產。但是，許多支援庫存控制、醫學、環境監視、污染控制以及 21 世紀其他許多應用的手持式器件，要是能在其整個產品使用期間獲得數千件訂單就很幸運了。不過，這些器件的消費者卻通常比較願意支付比內建無線功能、價格為499 美元的頂級 PDA還要多的費用。
從硬體、軟體和機械的角度來看，設計高度專業化的量少手持式器件，經常會與設計量大的消費產品有明顯的不同之處。本文將探討工程師進行設計工作時所採用方式的相異和相似之處，同時也討論了一些產品，這些產品可以讓u程師能設計出量少的手持式器件，並為這些銷售少量手持式器件的公司帶來利潤。
不論銷售量如何，手持式器件的設計者必須始終牢記著像顯示器；使用者輸入硬體，像是觸控螢幕、按鈕、及鍵盤；使用者介面軟體；處理元件，像是微處理器、微控制器、或FPGA；電池和電源子系統，包括電池充電器和依靠交流電線路工作的電源；類比或混合信號元件；塑膠成形（molded-plastic）零件等這類元件之間的相互作用。他們還必須考慮元件耗電量和熱靈敏度，以及可用性、電池壽命、元件成本、組裝與測試成本、尺寸、重量和可承受的極端環境溫度、濕度、衝擊和振動的能力等問題（參見附文《為 PDA 應用設計使用者介面》）。由於產品生命週期非常短，因此量大產品的設計者是在沉重的時間壓力下工作的，但至少設計團隊相當大，使團隊成員能各自專注於各自的領域。
那些一年生產數量不超過一萬件，並且在作為熱銷產品的三年期間，數量也許只有三萬件的量少器件的工程師，也許有較多的時間來進行其設計，但很少有人能舒服地專注於專門的技術領域。較少的量意味著較少的營收，也意味著產品團隊較小，其中的每位成員都必須承擔多項工作。如果您生性適合接受挑戰，那麼在一個小團隊中處理一些您相關經驗有限的問題，這會具有非常大的挑戰性和樂趣。另一方面，對於那些無法應付困難局面，無法對不熟悉的問題臨時準備出解決辦法的人，這種經驗就可能是人間地獄。更糟糕的是，在工作中發現自己並不適合這樣工作的結果，也許會令人非常不安。
標準的 PDA 好用嗎？
雖然多數手持式器件開發計畫都會帶來中、高程度的技術風險，但有一種量少的手持式產品開發帶來的風險卻很低，這就是標準 PDA，它們搭配了使自己能在較狹窄利基市場中執行明確功能的應用軟體。與這類產品開發有關的最重要活動，大概就是 PDA 的選擇。選定的產品必須支援適當的軟體發展環境；應用軟體設計者必須能為該產品配備足夠的硬體資源，像是記憶體等；PDA 製造商必須提供可靠保證：目前型號的替代品將不會使開發人員計畫和該產品搭配在一起的專用軟體作廢。
如果在應用時，這類產品必須適度承受比作為其基礎的現貨 PDA 更大的實體傷害情況，那麼特定應用版的廠商在供應該產品時也許會把它們裝在護套裡，它加強產品自身外殼固有的抗衝擊和振動能力。有數打以上的廠商可以為許多流行的 PDA 供應護套，標價通常約為 30 美元（參考資料 1）。略低於 100 美元的價格可以買到更堅固的外殼，即 Otterbox 1900，供應它的廠商表示：裝在其產品中的 PDA 如果掉進游泳池裡，也會浮在水面上，並且在被取回後還是可以照常發揮其功能。Otterbox 提供多種附件，它們使裝在這種外殼中的 PDA 能執行一些通常不會和現貨 PDA 有所關聯的功能。這些附件包括一個用於條碼掃描器、開有窗戶的外殼、GPS 外殼、及用於電線進出的防水外殼。
與給標準 PDA 裝護套或外殼相比，利用 Juniper Systems Allegro 等加固的手持式計算平台，是一種更彈性、但卻是更昂貴的方法（圖 1）。雖然以像 Allegro 等現有平台作為設計的基礎，可以讓您免於從頭開始自己的新產品計畫，但這種方法會把您從次要開發計畫領域轉到重要計畫領域。而且，如果您需要一些無法從平台供應商或第三方獲得的硬體能力時，那麼您可能不得不自己去開發它們，甚至是開發整個平台。對於出貨量預估不會超過三萬件的器件，這種方法可代表開發者所要承擔的一項主要工作。
FPGA：對某些產品很合適
對於那些並非以 PDA 或手持式平台為基礎的產品，現在有一種比較好的機會，設計者可以圍繞著一個或多個 FPGA 來建構自己的設計，用 FPGA 來代替或補充一個標準的微處理器或微控制器。FPGA 的供應商表示：對於那些年製造數量為數千件的以FPGA為基礎之設計，在經濟上是合理的。儘管這些公司很熱情，但它們也知道：並非所有已啟動的設計最終都會以進入生產階段的產品而告終，並且也有一些到達生產階段的產品在市場上也未能取得成功。對於 FPGA 公司而言，這場遊戲的本質是在於讓自己的 IC 能夠被需求量很大的設計贏家所採用，這樣，即使與計畫相關的費用無法達到使用者的期望，也可創造出可觀的利潤。而且，那些自身沒有成功的計畫也可以建立起 FPGA 公司和消費者之間的關係，這些關係會帶來一些利潤豐厚的後續計畫。與手持式器件業務一樣，FPGA 業務是不適合懦弱者，但這兩種公司經常都會獲得較多的成功機會。
如果說在電池供電的產品中使用 FPGA 這一想法與 IC 以高耗電量達到高速度的名聲不一致，那麼您就需要仔細去研究一下 FPGA 製造商所提供的最新產品和應用文獻。你有一切理由懷疑是否許多手持式系統應用都需要 FPGA 的速度。雖然在手持式器件中使用 FPGA 似乎需要以您不會使用的速度作為代價，但 FPGA 製造商堅持說：即使您忽略它們的高速度，FPGA 在手持式器件中也很具有成本效益。不過在耗電量方面，所有 FPGA 製造商均可提供其功率要求皆適用於電池供電手持式應用的一些器件，雖然幾家製造商似乎對競爭對手所宣稱的低功耗皆抱持懷疑的態度。
Actel 公司特別對它基於快閃記憶體的 FPGA 技術感到自豪，該公司表示：這種技術的很多屬性都是那些來自比該公司大的競爭對手 Altera 和Xilinx公司且基於 SRAM 的零件所無法複製的。不過在某個領域，即特徵尺寸方面，基於 SRAM 的零件顯然有著決定性的優勢。最新一代基於 SRAM 的 FPGA 具有 90 奈米特徵，而基於快閃記憶體的零件的特徵尺寸是 130 奈米。因此，基於 SRAM 的晶片佔用的矽晶片面積是那些具有相同複雜度且基於快閃記憶體晶片的一半。但根據 Actel 公司的說法，這一簡單的聲明有誤導作用。Actel 公司表示：該公司基於快閃記憶體的架構比基於 SRAM 的同類零件架構更有效，因此，如果您要利用這兩種技術建構功能等效的器件，那麼基於快閃記憶體的零件將不會那麼複雜，這樣，儘管特徵尺寸較大，但佔用的面積明顯小於基於 SRAM 的零件面積的兩倍。
Actel 公司宣稱的其他優勢包括：能把混合信號 FPGA 建構到其新的 Fusion 系列中；不需要分離器件（一般是快閃記憶體 RAM）來儲存在通電時載入 FPGA 的配置資料；通電後配置資料被立即載入；幾乎完全不受斷電（瞬間降低的電源電壓可能需要重新載入 FPGA 的配置資料）的影響；對“擾亂”（它使宇宙射線等現象能改變 FPGA 的配置）具有更強的抵抗力。
所有 FPGA 供應商都會提供多種微處理器和微控制器軟核心，您可把它們嵌在 FPGA 內部。各供應商的軟核心架構和能力各有不同。根據系統所要求的複雜度以及 FPGA 供應商的核心能力的不同，軟核心也許可以讓您能避免使用額外的處理器元件。不過，設計者使用軟核心經常不是為了代替常規處理器，而是為了促進狀態機等功能的實施，它們與常規邏輯的合成可能很棘手。如果軟核心無法滿足所有的處理要求，那麼您就需要研究一下在 FPGA 中嵌入硬核心，或使用單獨的微處理器或微控制器晶片。有很多供應商都提供合適的處理器，而德州儀器公司 (TI) 表示：該公司一款包含快閃記憶體 RAM 的低功率 ARM 微處理器和微控制器對於手持式器件是理想選擇（圖 2）。
不論您是在使用單獨封裝的微處理器或微控制器、等效的硬核心，或是一個或多個軟核心，您一般都必須選擇一個作業系統。不過，一些藝高人膽大的設計者，特別是基於 FPGA 設計領域的設計者，繼續使用 C 等高階語言來為一般會被認為是作業系統一部分的功能寫代碼。這種方法的一個主要基礎是計畫團隊內具有足夠的編程專業知識。另一個基礎是熟練的程式設計師依照計畫的嚴格要求來量身訂做代碼的能力，從而把記憶體要求降至最低程度，從而做出體積更小的晶片尺寸。
---
手持式器件設計者可在數十種作業系統當中做選擇。如果您把被廠商歸類為嵌入式作業系統的作業系統包含在內，那就會存在如此多的選擇，以至於開放的思想會起反作用。對作業系統能力、優點、缺點的客觀研究和比較可能會使消耗的時間超過管理層一般可以讓開發人員消耗的時間。幸運的是，多數公司在針對這種或那種作業系統的工具方面都有所投入，並且有經驗的開發人員在學習使用特定作業系統和工具組方面會做個人投入。因此，多數開發團隊都不用進行漫長的研究。量少的應用通常不會吸引很多競爭對手，因此即使計畫團隊選擇的作業系統或工具組不是最好的，團隊或消費者發現這一事實的機率也很低。不會有競爭對手說：“看！我的器件能做的事情，他們的器件做不到。”除非這些選擇真的離要求太遠，否則消費者將很可能發現產品的能力、成本和性能是可接受的。
最著名的手持式器件作業系統來自 PalmSource 公司和微軟公司。微軟公司不斷演變的手持式產品名稱也許構成了一項微妙的測試，看看預期使用者是否足夠聰明，能適應該公司的產品。微軟公司目前針對手持式器件的作業系統似乎是 Windows Mobile 5.0，它是 Windows CE 5.0 的衍生產品，該公司堅持說字母 CE 不代表任何事情。出版商們稱作“手持式器件作業系統”的作業系統使開發者能定制專業化手持式器件的使用者介面。但是，應用軟體發展者離作業系統設計者的器件“個性”思想越遠，使用者就越有可能經歷可用性問題。
功率是大問題
電池是手持式器件設計過程中的主要因素。器件設計者必須首先確定功率方面的構想。主要抉擇是：是否使用充電電池？然後，如果電池將是可充電的，那麼它們是否將需要在手持式器件內部充電？它們是否將可以讓在手持式器件外部充電，從而使使用者能用剛充電的電池迅速代替用完的電池？或者它們是否將需要在手持式器件外部充電？普通的鹼性電池一般被認為是無法充電的，在幾年前有了一些能在適當充電器中被充電有限次數的版本。但是，在網上對這類電池的搜索只找到一家公司——PureEnergy Battery，它供應標準尺寸鹼性電池的充電版本以及這些充電電池的充電器。多數供應商顯然已回歸鎳金屬氫化物 (NiMH) 等較老的技術，把它們作為能代替標準尺寸鹼性電池的充電電池的基礎。雖然一些可充電鹼性電池技術（如 Zinc Matrix Power 公司的技術）似乎很有希望，但它們尚未產生標準尺寸鹼性電池的商品化替代品。
手持式器件的功率構想對該產品的可用性具有嚴肅的暗示。例如，不妨設想該產品只能工作 8 個小時，然後就必須對電池充電，並設想這些電池必須在器件內部充電。除非電池能迅速充電（暫時還不是手持式器件電池的常見特性），否則器件在需要它能連續工作兩班的應用中，很有可能不能令人滿意。
電池組在許多產品（特別是筆記型電腦）中已很常見，不過對於典型的手持式器件，筆記型電腦電池組太大太重。儘管如此，如果一種電池在概念上類似於筆記型電腦電池組，但更小更輕（因此儲能較少），那它最初對手持式器件就會具有很強的吸引力。但在略做思考之後，人們會發現這種方法顯然有幾個缺點。
筆記型電腦電池組的優點之一是它使您能迅速把它換掉，憑藉儲存在超級電容中的能量，這經常能快到在您換電池組時，筆記型電腦能保持運行，它的硬碟驅動器甚至仍在旋轉。另外，您還能在交流電供電的單獨充電器中給電池組充電，或者在電池組仍在連接了交流電線路的筆記型電腦中時給它充電。
對於手持式器件，特別是小批量製造的器件，小版本的筆記型電腦型電池組的缺點是加工成本（對於塑膠成形零件可能是 4 萬美元左右）以及該手持式器件停產後的更換電池組的貨源問題。另外，讓手持式器件插入交流電線路來給電池充電是毫無希望的。與筆記型電腦使用者不同的是，手持式器件使用者並不是主要坐在辦公桌前的。手持式器件電池需要單獨的充電器。
使用標準尺寸電池
所有電池組均由圓柱形電池或空間效率略高一些的棱柱形電池組成。據 Micro Power Electronics 公司產品行銷工程師 Robin Sarah Tichy 博士說，其中兩種電池很流行，足可被稱作產業標準。一種是 18650 圓柱形電池，尺寸是 18.3×65 毫米（圖 3）。這些電池組的鋰離子版的端子電壓是 3.6 或 3.7 伏，儲存 2.4 安培小時，並且未來容量也許能達到 3 安培小時。另一種是 103450 棱柱形電池，尺寸是 10×34×50 毫米，提供的電壓與圓柱形電池相同，目前容量是 2 安培小時，未來可能會提高到 2.5 安培小時。兩種尺寸都以低於 10 美元的單價小批量供貨。在 Tichy 看來，量少的手持式器件設計者應該選擇兩種尺寸的一種來為各自產品保證電池的連續供貨。
不過也許不需要專門模制的零件。一些製造商已開始提供用收縮性薄膜包裝的成組的圓柱形或棱柱形電池，它們採用各種串聯、並聯和串-並結構。加工成本是最低程度的，並且更換這些收縮性薄膜包裝的電池組的速度就象更換模制外殼電池組的速度一樣快。
作者簡介
特約技術編輯 Dan Strassberg 擁有倫斯勒理工學院（紐約州特洛伊）電氣工程學士學位和麻省理工學院（坎布裡奇）電氣工程碩士學位。
全站熱搜
留言列表
Android程式開發 (3)
{{ article.title }}