Watchy 是什麼?一支能自己焊、能改韌體的開源電子墨水手錶

Watchy 是 SQFMI 推出的開源電子墨水智慧手錶,軟體採 MIT 授權、硬體通過 OSHWA 認證,以 ESP32-S3 為核心,59 美元套件附完整 PCB、顯示器、電池與外殼,需自行組裝,並支援 Arduino、MicroPython 與 ESP-IDF 改寫韌體,適合想動手改造手錶的 maker 與嵌入式學習者。

用 AI 摘要這篇文章:

多數人對智慧手錶的印象是這樣的:彩色 OLED 螢幕、觸控滑動、整天連著手機推播,每天晚上要充電。 Watchy 走的是完全相反的方向。它用的是單色電子墨水顯示器,沒有觸控,操作全靠側邊四顆按鈕,續航以「天」為單位計算。更重要的是,它不是買來就能戴的成品,而是一套要你自己把電路板、螢幕、電池與錶帶組起來的套件。這個定位決定了它屬於誰:那些想拿到一支真的能拆、能焊、能改程式的手錶的人;想找 Apple Watch 或 Garmin 替代品的人,它大概率會讓你失望。

Watchy 開源電子墨水智慧手錶的官方產品渲染圖,顯示單色電子紙螢幕與簡約方型錶殼Pin
Watchy 的官方產品渲染圖:單色電子紙螢幕、方型錶殼與四顆側邊按鈕(來源: watchy.sqfmi.com 官方網站)。

Watchy 由 SQFMI ( Squarofumi )設計,從 2019 年 11 月首次推出以來,在 GitHub 累積超過 2700 顆星、超過 400 個 fork 。它的軟體採 MIT 授權,硬體通過 OSHWA (開源硬體協會)認證,連電路板的 KiCAD 設計檔與 GERBER 檔都公開,等於你連自己洗板子、改線路都被允許。對大多數讀者來說,重點不在於真的去量產一片板子,而在這個開放程度背後的承諾:你拿到的是一份可以看穿、可以修改的設計,沒有被廠商鎖死。底下就把它的能力、五年來的硬體演進與得付出的代價說清楚。

sqfmi/Watchy 的 GitHub 原始碼庫頁面,顯示 2.8k 顆星與 MIT 授權標示及 ESP32 相關標籤Pin
sqfmi/Watchy 的 GitHub 原始碼庫:顯示超過 2700 顆星、 MIT 授權,以及 arduino、 esp32、 e-ink 等專案標籤(來源: GitHub )。

電子墨水和 OLED 手錶,差在顯示器的工作方式

要判斷 Watchy 值不值得買,得先弄懂電子墨水( Electrophoretic Display ,簡稱 EPD )和主流智慧手錶用的 OLED 是兩種原理完全不同的顯示器。 OLED 是自發光,每個像素都會主動亮起來,所以色彩鮮豔、反應快,但只要螢幕亮著就在吃電;電子墨水則是靠帶電的微粒在電場裡翻轉來顯示黑白,只有在「換畫面」的那一瞬間需要耗電,畫面靜止時幾乎不耗能。這就是為什麼電子書閱讀器可以待機幾週、為什麼 電子墨水轉檔與排版工具會把內容餵進這類低耗電顯示器的原因。

這個原理差異直接決定了 Watchy 的長處與短處。長處是陽光越強、畫面越清楚(因為它靠反射光,不靠背光),視角接近 180 度,而且就算手錶進入睡眠,最後一次顯示的時間會一直留在螢幕上,完全不耗電。短處也一樣明顯:它是單色黑白的,沒有背光所以暗處看不清楚,換頁時會有一次短暫的閃爍刷新(這是電子墨水更新畫面的正常現象),反應速度遠慢於 OLED ,所以別指望拿它做流暢的動態介面或滑動操作。簡單說,它適合顯示「會慢慢更新的靜態資訊」,例如時間、日期、天氣、步數,而不適合拿來看影片或玩互動 App 。

五年四次改板:從官方修訂表看 Watchy 的硬體演進

Watchy 最有意思、也最容易被只看商店頁的人忽略的部分,是它的硬體這五年經歷了四次修訂。官方的 Hardware 文件直接列出一張修訂對照表,把每個版本換了哪些核心元件交代得很清楚。這份對照表是讓你判斷手上那塊板子是哪一代、能做什麼的實用地圖。如果你買的是二手或舊庫存,這張表尤其重要。

從對照表可以看出幾條清楚的演進軌跡。最早的 v1.0 在 2019 年 11 月推出,核心是 ESP32-PICO-D4 模組,搭配 DS3231 這顆外部即時時鐘晶片( RTC ), USB 轉序列靠 CP2104 晶片。到了 v1.5 與 v2.0 , SQFMI 把 RTC 換成更小巧的 PCF8563 ; 2024 年 6 月的 v3.0 是最大的一次改動,核心 SoC 直接換成 ESP32-S3FN8 , RTC 改為外掛 32KHz 晶振, USB 不再需要外掛序列晶片,改用 ESP32-S3 內建的 CDC/JTAG 。換句話說,這五年 SQFMI 不斷在整合度與成本之間重新取捨,每一代都拿掉一些外部零件、把它們收進主晶片裡。

版本推出時間核心 SoC即時時鐘USB 序列USB 裝置模式
v1.02019 年 11 月ESP32-PICO-D4DS3231CP2104不支援
v1.52021 年 6 月ESP32-PICO-D4PCF8563CP2104不支援
v2.02021 年 12 月ESP32-PICO-D4PCF8563CP2102不支援
v3.02024 年 6 月ESP32-S3FN8外掛 32KHz 晶振內建 CDC/JTAG支援 CDC、HID、MIDI、MSC
Watchy 四個硬體版本對照(資料來源: watchy.sqfmi.com 官方 Hardware 文件)。 v3.0 是目前商店販售的 Watchy Kit 所用的板子版本,最大的差別是換用 ESP32-S3 並開放原生 USB 裝置能力。

對開發者來說, v3.0 換上 ESP32-S3 帶來一個實質的新能力: USB 裝置模式。官方文件標明 v3.0 支援 CDC (序列模擬)、 HID (鍵盤滑鼠)、 MIDI 、 MSC (隨身碟)這些 USB 裝置類別,而 v1 與 v2 因為 ESP32-PICO-D4 沒有原生 USB ,這欄寫的是「不支援」。意思是如果你想把 Watchy 接上電腦、讓它模擬成鍵盤按鍵或隨身碟來做點互動實驗,必須認明 v3.0 。 ESP32 這顆晶片本身也是 maker 圈最常見的物聯網核心之一,圍繞它的 MQTT 物聯網通訊工具與各種感測器生態非常成熟,這讓 Watchy 對會寫一點程式的人幾乎沒有上手障礙。

除了硬體版本,軟體端的彈性才是 Watchy 真正的樂趣來源。官方文件裡有一整區的 Watch Faces 與 Examples ,列出 SQFMI 與社群貢獻的各式錶面範例,並提供「 Create Your Own Watch Face 」的指南,讓你從複製一個現成錶面開始改。這代表螢幕上要顯示什麼、排版怎麼排、要不要加上自己抓的天氣或行事曆,幾乎都可以自己決定,不再受限於廠商給的幾個預設。對會寫程式的人,這是它與封閉式手錶最大的使用體驗差別:你能自己定義手錶要顯示什麼,把固定介面換成你的版本。社群也透過 Discord 與 GitHub 持續交換錶面作品,等於除了硬體本身,你還能接到一個還在持續交流的開發者圈子。

官方規格與續航估算

把官方文件裡的規格整理出來, Watchy 的硬體面貌會更具體。顯示器是 1.54 吋、 200×200 解析度的電子紙, v3.0 用的料號是 GDEY0154D67 (舊版是 GDEH0154D67 )。板子上有一顆 BMA423 三軸加速度計,可用來計步與偵測傾斜;有一顆 1020 型號的震動馬達,能做震動通知;電池是 3.7V 、 200mAh 的 LiPo (鋰聚合物)電池。整塊板子的尺寸是 46.0 × 35.5 × 9.5 公釐,重量只有 13 公克,搭配外殼與錶帶組成完整手錶。

續航的數字來自官方的 Battery Life 文件,而且是估算值、不是實測保證: Watchy 預設每 60 秒醒來一次,檢查加速度計、即時時鐘,並更新一次電子紙畫面;某些錶面還會同時開 WiFi 去抓天氣資料。官方估計,只做時間顯示的模式下續航大約 5 到 7 天,開 WiFi 抓資料會降到 2 到 3 天。官方也明說這些數字可以透過優化再延長(例如深夜睡眠、只在偵測到動作時才喚醒)。這些是官方在標準錶面下的估算,你實際配戴能撐多久,會取決於你用哪個錶面、要不要開 WiFi 、以及藍牙使用程度,需要自己驗證。

費用、授權與開發環境

Watchy Kit 在官方商店 shop.sqfmi.com 定價 59 美元,盒子裡附 Watchy PCB ( v3.0 )、電子墨水顯示器、電池、外殼與錶帶,等於你拿到的是一包要自己組裝的零件,而不是成品手錶。除了官方商店,也可以從 Mouser 、 The Pi Hut 、 Crowd Supply 這幾個通路買到,對海外買家來說多一個取得管道。 59 美元這個價格在智慧手錶裡算便宜,但要記得它沒有包含你投進去的時間成本:組裝、燒錄韌體、挑選或自己寫錶面,這些都要自己來。

授權是 Watchy 比大多數同類產品徹底的地方。軟體是 MIT 授權,幾乎不限制你能拿去做什麼,包含商業用途;硬體通過 OSHWA 認證並公開 KiCAD 設計檔與 GERBER ,這代表你可以在遵守開源硬體規範的前提下,自己製造、修改甚至商用這片板子。和「免費但封閉」或「只開放軟體、硬體仍是黑箱」的產品比起來,這是法律與設計檔層級都開放的組合,對想把它的硬體整合進自己專案的開源工具開發者是具體的優勢。開發環境方面,官方支援 Arduino 、 MicroPython 與 ESP-IDF 三種路線,等於 C++ 、 Python 與樂鑫官方框架任你挑選,Arduino 函式庫目前是 v1.4.15 版。

要接受的代價:玻璃、按鈕與自組門檻

把優點講完,有幾個會直接影響你能不能用得下去的限制必須說清楚。最直接的是顯示器的物理脆弱性:官方組裝文件特別警告,電子紙顯示器是玻璃做的,彎折就會裂,取出零件時要小心;電池插拔也要避免扯到電路板上的元件。對沒有拆解過電子零件的人,這離拆盒即用還有一段距離,第一次組裝要有照著官方教學走的心理準備。

官方文件也把幾個最容易出錯的組裝細節寫得很明白。顯示器與電路板之間靠一條 FPC 軟排線連接,排線必須穿過電路板上的缺口,而且金色的接點面必須朝上;插座兩側的黑色卡扣要先往外拉開、插入排線後再壓回去固定。文件還特別交代,隨附的膠帶不要急著貼,因為手錶光靠外殼就能固定,膠帶只有在你不打算用外殼、而且已經反覆確認螢幕對位的情況下才需要。這些細節看起來瑣碎,卻是玻璃會不會裂、顯示會不會歪的關鍵,也說明了它為什麼是一套套件而不是成品。

互動方式是另一個門檻。 Watchy 沒有觸控螢幕,所有操作靠四顆實體按鈕: SW1 呼叫選單或確認、 SW2 退出取消、 SW3 與 SW4 上下導覽。這對「只是看時間、偶爾切錶面」很夠用,但如果你習慣了觸控滑動、想在手錶上打字或精細點選,這套按鈕操作會讓你很快碰到底。顯示能力本身也有先天限制:單色、無背光、刷新慢。它沒辦法顯示彩色照片,沒辦法在暗處不開燈就讀時間(除非你寫一個會短暫亮起的功能,但硬體沒有內建背光),也沒辦法做流暢動畫。

另一個比較隱性的代價是連網耗電:開 WiFi 與藍牙會明顯吃掉電量(前面提到的續航數字已經顯示前面提到的續航數字已經顯示,從 5 到 7 天掉到 2 到 3 天的差距,主要就是 WiFi 抓資料造成的。如果你裝了會頻繁連網抓天氣或通知的錶面,等於是用續航換功能,這個取捨要自己拿捏。此外,軟體維護的規模也值得調整期待:Arduino 函式庫 v1.4.15 在 2025 年 8 月發布,仍在更新,但 Watchy 本質上是一個小型硬體專案,不像大廠手錶那樣有龐大團隊持續推出新功能,期待它變得更「聰明」並不現實。

誰該買、誰別碰、下一步去哪

綜合以上, Watchy 最適合的是這樣的人:對嵌入式系統或物聯網有興趣、會寫一點 Arduino 或 Python 、想把一支手錶從硬體到韌體都看透甚至改造,而且能接受單色電子紙與按鈕操作的簡樸體驗。對學生、 maker 、想用真實硬體練 ESP32 的人, 59 美元換一套完整公開設計的可穿戴裝置,是相當值得的學習材料。

反過來,如果你要的是開箱即戴、有彩色觸控、完整健康追蹤與通知生態的智慧手錶, Watchy 不會滿足你,主流的 Apple Watch 、 Garmin 或小米手環那類成熟產品才是對的方向。如果你只是想要一支「比較省電的手錶」但完全不想碰程式,電子墨水的低耗電優勢對你也用不上,因為它的價值正在於可修改,而你不打算改。還有一個現實考量:如果你不想自己組裝,或對插排線、鎖螺絲這類動手完全沒興趣,連第一關都過不了。

如果你判斷自己是目標受眾,下一步很明確。先到 watchy.sqfmi.com 的 Getting Started 文件看一次完整的組裝流程與注意事項,確認自己能接受那個門檻;再到 GitHub 的 sqfmi/Watchy 原始碼庫看現有的錶面範例與 Arduino 函式庫,感受一下改程式的路線長什麼樣;想看別人玩出什麼花樣或卡關想發問,可以進官方的 Discord 社群。把這三個都看過一遍再決定下單,會比只看商店頁面的渲染圖踏實很多。

Sliven 褚崇名
Sliven 褚崇名

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