元宇宙(Metaverse)概念已經出現多年，而近期蘋果推出的Vision Pro頭戴式裝置更再次激起對於XR應用的熱烈討論。XR裝置具有取代智慧型手機成為普及硬體平台的潛力，為了達成此願景，硬體和軟體的技術發展至關重要。
5G/Wi-Fi 7滿足XR四大需求
(承前文)除了為XR裝置進行身分認證，無線技術也是XR裝置傳輸大量資料的關鍵。是德科技技術工程師廖晉瑩(圖4)指出XR裝置的四大挑戰：資料傳輸量、延遲、資源利用率、電力使用。廖晉瑩解釋，為了實現真正的沉浸式體驗，XR裝置的影像內容需要達到90~120幀率(fps)及8K解析度，對於資料吞吐量(Throughput)要求高，而虛擬畫面需要配合使用者的移動動作同步，只要有一幅畫面產生延遲，就會影響使用體驗。此外，由於頭戴式裝置通常無法持續連接有線電源，因此也十分重視耗電表現。
圖4 是德科技技術工程師廖晉瑩表示，XR裝置需要克服的四大挑戰包括資料傳輸量、延遲、資源利用率，以及電力使用
面對XR裝置的嚴苛要求，5G和Wi-Fi 7成為滿足上述四大要求的重要技術。廖晉瑩表示，5G可透過多載波元件(Carrier Component)提高吞吐量，並提供極低延遲，同時藉由上行鏈路控制資訊(UCI)把閒置的基地台資料分配給其他使用者。5G的DRX休眠機制也能提升電池續航力；Wi-Fi 7則透過4096QAM調變機制和320MHz頻寬提高資料傳輸速率，並以多路鏈結運作(Multi-Link Operation, MLO)降低延遲。OFDMA和MU-MIMO技術也能在高裝置密度的環境下，確保資源有效分配。
在採用5G和Wi-Fi 7以解決XR裝置面臨的挑戰前，開發人員需要為高速無線技術進行相關測試，才能確保性能可靠度。5G和Wi-Fi 7無線技術包含非訊令(Non-signaling)和訊令(Signaling)測試，而是德科技針對前者提供適用於研發和產線測試的E6680E解決方案，並針對後者推出E7515W UXM無線測試平台。
軟體應用創造元宇宙價值
搭載所需顯示和無線技術打造出硬體平台後，XR裝置在進入市場前仍面臨一項重大挑戰：軟體應用。這也是Vision Pro初期為人詬病的一點。最終，使用者是否願意買單，依舊取決於XR應用能夠為日常生活或工作帶來的幫助。相較於消費性應用，由於可以看到實際成效並計算投資報酬率，工業場域可能將更快朝元宇宙轉型。
在工業元宇宙中，達梭系統臺灣資深技術經理許欲生(圖5)表示，模擬軟體能夠在實物製造出來之前率先建立虛擬分身(Virtual Twin)，讓各個部件在做出來後(例如汽車方向盤控制器)，可以連接整個模擬出來的系統(汽車的虛擬分身)進行性能測試。除了驗證部件性能，VR裝置也能夠為設計人員帶來更加身歷其境的設計體驗，例如CATIA V+R Product Experience軟體解決方案便可讓使用者在沉浸式環境中進行設計。
圖5 達梭系統臺灣資深技術經理許欲生表示，模擬軟體能夠在實物製造出來之前率先建立虛擬分身(Virtual Twin)，讓各個部件能夠與模擬出來的系統進行性能測試
待設計完成進入生產線，許欲生表示，這時VR裝置不再是最適合的選擇，將改採AR應用協助作業。例如，透過AR技術，工廠作業人員可以取得虛擬影像的工作指示，並結合實際物件完成產品組裝。藉由VR完成設計、AR進行生產之後，XR裝置也能夠為潛在客戶打造吸引購買的沉浸體驗。
軟硬體技術持續發展 XR裝置開啟元宇宙大門
Neal Stephenson在1992年的小說《潰雪》首次引進Metaverse一詞，元宇宙的概念經過多年發酵，正逐步從概念走向現實。然而，現階段XR頭戴式裝置普及率依舊不高，尤其在消費型領域中，目前XR裝置仍以提供娛樂服務為主，距離取代智慧型手機成為日常配戴裝置的願景，還有一段路要走。
為了真正實現元宇宙未來，XR裝置需要採用創新硬體技術，設計出適合長時間配戴且使用體驗良好的頭戴式裝置，並運用正持續增加的軟體方案提供真正有感的應用服務。隨著硬體和軟體技術發展，XR裝置將越來越接近理想型態，元宇宙世界也將迎接新一波常駐居民。
硬體/通訊/軟體技術漸成熟 XR頭戴裝置普及指日可待(1)
硬體/通訊/軟體技術漸成熟 XR頭戴裝置普及指日可待(2)