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【擁抱創新】當 Android Things 遇上 Makers

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。

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。

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

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。

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)

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。

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)

陸向陽

陸向陽

從電子科系畢業後,即以媒體人的角色繼續這段與「電子科技」的不解之緣。歷任電子技術專書作者、電子媒體記者、分析師等角色,並持續寫作不殆。近來投入Arduino、Raspberry Pi等開放硬體的研究與教程介紹。
陸向陽

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