มิถุนายน 28,2026…เทคโนโลยี Ultra-Low Power และพลังงานแสงอาทิตย์กำลังเปลี่ยนทิศทางตลาด Wearable ลดการชาร์จไฟ เพิ่มอายุการใช้งาน และสะท้อนแนวโน้มการออกแบบอุปกรณ์อัจฉริยะที่ใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ
แบตเตอรี่เป็นปัญหาที่แก้ไม่ตกในวงการสมาร์ทวอทช์ แม้พัฒนาต่อเนื่องมาหลายปี แต่สมาร์ทวอทช์ส่วนใหญ่ยังคงต้องชาร์จทุกวันหรือสองวัน ซึ่งตรงข้ามกับสิ่งที่นาฬิกาควรจะเป็น นาฬิกาควรอยู่บนข้อมือและใช้งานได้ ไม่ใช่ตั้งอยู่บนแท่นชาร์จเพราะลืมเสียบปลั๊กก่อนนอน
LightInk คือความพยายามแก้ปัญหานี้ โดยกลับไปใช้ปรัชญาการออกแบบที่เคยได้ผลเมื่อหลายสิบปีก่อน นั่นคือพลังงานแสงอาทิตย์ แนวคิดนี้เลียนแบบนาฬิกาดิจิทัลพลังงานแสงอาทิตย์ในยุค 90 ที่ใช้งานได้แทบไม่มีวันหมดอายุ แต่นำมาปรับใช้ในปัจจุบันด้วยจอแสดงผล E-Ink ไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32 WiFi บลูทูธ วิทยุ LoRa และระบบจัดการพลังงานแบบกำหนดเองที่สร้างขึ้นใหม่ทั้งหมดตลอดหลายปีที่ผ่านมา
โครงการนี้เริ่มต้นในปี 2019 ด้วยเป้าหมายง่ายๆ คือ สร้างนาฬิกาพลังงานแสงอาทิตย์ที่สามารถส่งแพ็กเก็ต LoRa ไปยังตัวรับสัญญาณที่บ้านได้ หลังจากทดลองกับฮาร์ดแวร์รุ่นแรกๆ และพัฒนาการแสดงผลให้ดียิ่งขึ้นในโครงการโอเพนซอร์ส Watchy ผู้สร้างก็พบกับข้อจำกัดของฮาร์ดแวร์สำเร็จรูป จึงสร้างแผงวงจรพิมพ์ (PCB) แบบกำหนดเองโดยใช้ตัวแปลงแรงดันแบบบัค-บูสต์ TPS63900 ทำให้ใช้งานนาฬิกาได้ที่แรงดัน 2.7V
อุปสรรคทางเทคนิคใหญ่ที่สุดกลับกลายเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์เอง ESP32 ใช้เวลาบูต 28 มิลลิวินาที ใช้กระแสไฟประมาณ 1 มิลลิแอมป์ และรอบการทำงานคิดเป็นประมาณ 60% ของการใช้พลังงานทั้งหมดของนาฬิกาโดยไม่ได้มีส่วนช่วยในการอัปเดตการแสดงผลเลย
วิธีแก้ปัญหาคือการข้ามขั้นตอนการบูตปกติทั้งหมดและเรียกใช้โค้ดโดยตรงจากหน่วยความจำ RTC ของ ESP32 ผ่านทาง wake stub ซึ่งจำเป็นต้องเขียนการสื่อสาร SPI ใหม่ทั้งหมดภายในข้อจำกัดของหน่วยความจำ RTC เนื่องจากไม่มีโค้ดใดๆ ที่อยู่นอกพื้นที่นั้นสามารถทำงานได้ในระหว่างขั้นตอนของ stub ผลลัพธ์ที่ได้นั้นคุ้มค่าอย่างมาก: กระบวนการบูต การส่งข้อมูล และการอัปเดตหน้าจอทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์ภายในเวลาไม่ถึง 1 มิลลิวินาที เมื่อหน้าจอรีเฟรชแล้ว ESP32 จะกลับเข้าสู่โหมดประหยัดพลังงานทันที ช่วยประหยัดพลังงานได้อีก 1 มิลลิแอมป์ ซึ่งปกติแล้วจะถูกใช้ไปในโหมดประหยัด
พลังงานแบบเบา ผลลัพธ์ที่ได้คือ นาฬิกาที่ใช้งานได้ 6-10 เดือนด้วยแบตเตอรี่ 100 mAh ซึ่งนับว่าเป็นระยะเวลาที่ไม่ธรรมดาสำหรับอุปกรณ์ที่มีความสามารถขนาดนี้ หากเพิ่มแผงโซลาร์เซลล์ ซึ่งคล้ายกับที่พบในเครื่องคิดเลขพกพา สมการพลังงานก็จะเริ่มเอนเอียงไปสู่ระยะเวลาที่ไม่มีที่สิ้นสุด ฮาร์ดแวร์รุ่นหนึ่งใช้งานได้นานถึง 9 เดือนด้วยแบตเตอรี่อย่างเดียว ก่อนที่จะถูกยกเลิกและแทนที่ด้วยรุ่นใหม่กว่า
จอแสดงผล E-Ink ขนาด 1.54 นิ้ว ช่วยให้ตัวเลขเหล่านั้นเป็นไปได้จริง จอแสดงผลแบบอิเล็กโทรโฟเรติกใช้พลังงานเฉพาะเมื่อเปลี่ยนสถานะเท่านั้น และสามารถคงภาพไว้ได้โดยไม่ต้องใช้พลังงานเลย ซึ่งทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับหน้าปัดนาฬิกาที่อัปเดตเพียงนาทีละครั้ง แทนที่จะเป็น 60 ครั้งต่อวินาที การควบคุมด้วยระบบสัมผัสผ่านความสามารถในการสัมผัสแบบ capacitive ในตัวของ ESP32 ช่วยจัดการการนำทาง ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้ปุ่มกด และช่วยให้ตัวเรือนมีขนาดกะทัดรัดยิ่งขึ้น
นาฬิการองรับ WiFi, Bluetooth และ LoRa ผ่านโมดูลวิทยุ Wio-SX1262 และสามารถเพิ่ม GPS เป็นส่วนประกอบเสริมได้ แม้ผู้สร้างจะระบุว่าไม่ใช่ความคิดที่ดีนัก เนื่องจากพื้นที่และพลังงานที่ใช้ไป ตัวเรือนพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติเป็นสองชิ้น และรองรับสายรัดข้อมือขนาดมาตรฐาน 22 มม. ทุกอย่าง รวมถึงเฟิร์มแวร์ แผนผังวงจร PCB และไฟล์ตัวเรือน เป็นโอเพนซอร์ส และมีให้ใช้งานบน GitHub
ที่มา yankodesign
SD Perspectives | Thailand’s Sustainability & Business Strategy Media
สำนักข่าวและสื่อวิเคราะห์ด้าน Sustainability และ Business Strategy ของประเทศไทย นำเสนอข่าวสาร บทวิเคราะห์ และประเด็นสำคัญด้าน ESG, Nature & Biodiversity, Sustainable Finance, Business Strategy และ DEI เพื่อช่วยผู้บริหาร นักลงทุน และองค์กรไทย เข้าใจความเสี่ยง โอกาส และทิศทางการแข่งขันใหม่ของโลกธุรกิจในยุคแห่งการเปลี่ยนแปลงทางเศรษฐกิจ สังคม และสิ่งแวดล้อม
