作者:陸向陽
2008 年 9 月 Google 發起 Android 系統,至今已超過 10 年時間。Android 最初只是手機、手持式裝置的作業系統,標榜只要 256 MB RAM 就可以運作,目的是希望盡可能讓硬體規格、資源初階一些,以便市面上能儘快有大量平價的 Android 手機,而這些手機的上網搜尋都可以連結到 Google Search以增加 Google 的網路廣告撮合收入,就如同 Google 推行 Chrome 瀏覽器,目的也是要加快使用者的瀏覽量、瀏覽速度,最終對 Google Search、廣告撮合業務帶來幫助。
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Google 推出 Android 系統與 Chrome 瀏覽器以增進廣告撮合業務(圖片來源:CNN)
Android 系統打入手機市場
其實 Google 對硬體不熟悉,因此它最初拉攏了 Windows Phone 的主要夥伴 HTC 一同發展 Android 手機,但 HTC 不急於讓 Android 手機降價,反而以高規高階路線推行 Android 手機,是到了後來,愈來愈多手機業者加入 Android 陣營,才使 Android 手機平價與大量化。
成功進入市場,大量生產後,Android 肩負起愈來愈多功能與期許,開始推行應用程式、數位內容市集 Android Market/Google Play,同時也支援其他 Google 網路服務,包括 YouTube、地圖、圖書等,系統資源需求逐漸增高。
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Android 系統支援越來越多的 Google 網路服務(圖片來源:Google Mobile)
殺出重圍,發展更多應用
當 Android 在智慧手機支援多項網路服務時,Google 希望 Android 手機在市場上的普及度持續擴大,但卻發現全球多數國區的智慧手機成長動能開始轉緩,漸漸進入停滯期,因此 Google 在 2014 年提出 Android One,重新把 Android 資源需求減肥,使手機壓在 100 美元,初期以「仍有手機成長動能,但售價必須平價低廉」的印度市場開始推展。
之後,Android 衍生出更多樣的應用,像是 Android Wear 穿戴式電子、Android TV 電視盒,目的是期望讓 Android 無所不在(Android Everywhere)。有意思的是,Google 早在 2011 年就希望推展 Android 硬體配件(Android Open Accessory,簡稱AOA),這裡說的配件不是單純的手機殼、拖架,而是帶有電子功能的 Android 配件。
Android 遇上 Maker
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Android 發展出更多樣的應用(圖片來源:Android Authority)
Google 最初的配件應用示範是一台有電子功能的健身自行車,只要將 Android 手機放在自行車上,讓手機與自行車上的電子訊號介面進行連接,如此一來, Android 手機就可以顯示目前多少車速、已經達幾公里遠等,而這個電子硬體配件設計,是可以用創客所熟悉的 Arduino 來實現的。
除了 Android 電子配件外,創客另一個可以著墨的重點是 Android Things(原本代號 Brillo),這是 Google 將 Android 進行另一種路線的輕量化與瘦身化而成的,目標是應用在物聯網智慧裝置上。
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Google 替物聯網(IoT)裝置打造的 Android Things 平台(圖片來源:Internet of Business)
關於這方面,創客可以用的開發板,似乎在短時間內有許多變化,因為一起頭 Android Things 廣泛支援各種架構的處理器,包含 ARM、MIPS、x86 等,但之後 MIPS 退出了。
值得一提的是,原本 Intel 自 2013 年陸續推出各種擁抱創客的硬體模組,例如愛迪生(Edison)、焦耳(Joule)等,但由於 Intel 內部政策的轉變,它漸漸淡出穿戴式電子與物聯網應用,因此 Edison、Joule 也就不再支援 Android Things,結果很快地,Android Things 成為獨尊 ARM 架構的局面。
雖說獨尊 ARM 架構,但其支援的系統板也有些變化,最初以 NXP/Freescale 的晶片為主,後來有 Qualcomm、MediaTek/MTK 的加入,更之後又區分出兩種系統板:
1.以開發、評估、功效驗證為主,像是 NXP Pico i.MX7D 、樹莓派(Raspberry Pi 3 Model B)
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Raspberry Pi Starter Kit (Source)
2.以商業化投產商品開發為目的,有 NXP i.MX8M、Qualcomm SDA212、Qualcomm SDA624 、MediaTek MT8516。
商品化測試驗證
Android Things 最初標榜 32 MB、64 MB RAM 就可以實現,但其實單就評估用的開發板而言,最少要 512MB 了,而商品化的開發板,記憶體也要在 512 MB~2 GB 之間。
若要趨近商品化,自然就會有所謂的測試驗證,以證明該開發設計是合格的 Android Things 應用裝置,對此,Google提出兩種驗證,一種是晶片商設計好,交由 Google 測試驗證的「虛擬系統模組」(Virtual SoM),驗證合格後的模組卡,就可以與真正的應用電路板連接,成為完整的產品,而完整產品不用再行認證,因為之前已經認證過關了。
Virtual SoM 的作法適合高產量的產品,如此應用電路板保有可彈性修改線路,保持核心(在此即指 Virtual SoM)的標準化、一致性,並具有量產後量價均攤的規模成本效益。
另一種是「完整產品認證」,這比較屬於系統商的送測法,但同時也是比較適合中低產量的產品驗證法,做法是要將整個產品交由 Google 測試,而不是單單一片的系統模組。
小結
市面上有很多商品是利用 Android Things 開發成的,像是 LG、iHome 等所發表的智慧喇叭,或 LG、Lenovo 及 JBL 所提出的智慧螢幕等,或者有新創業者 Byteflies、Mirego 提出不同的應用法,如穿戴式電子的轉傳閘道器,或大型照片顯示器網路等。
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基於Android Things開發的智慧音箱(Source)
對於有開發撰寫 Android 手機 App 經驗的人,或許也可從這些更新奇的 Android 衍生裝置上,找到另一片程式應用開發的市場空間,或透過 App 讓物聯網產品的應用更靈活多元,達到便利與加值效果。
(責任編輯:賴佩萱)
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