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当 Android Things 遇上 Makers

2008 年 9 月 Google 发起 Android 系统,至今已超过 10 年时间。Android 最初只是手机、手持式装置的操作系统,标榜只要 256 MB RAM 就可以运作,目的是希望尽可能让硬件规格、资源初阶一些,以便市面上能尽快有大量平价的 Android 手机,而这些手机的上网搜寻都可以连结到 Google Search以增加 Google 的网络广告撮合收入,就如同 Google 推行 Chrome 浏览器,目的也是要加快使用者的浏览量、浏览速度,最终对 Google Search、广告撮合业务带来帮助。

Google 推出 Android 系统与 Chrome 浏览器以增进广告撮合业务

Android 系统打入手机市场

其实 Google 对硬件不熟悉,因此它最初拉拢了 Windows Phone 的主要伙伴 HTC 一同发展 Android 手机,但 HTC 不急于让 Android 手机降价,反而以高规高阶路线推行 Android 手机,是到了后来,愈来愈多手机业者加入 Android 阵营,才使 Android 手机平价与大量化。

成功进入市场,大量生产后,Android 肩负起愈来愈多功能与期许,开始推行应用程序、数字内容市集 Android Market/Google Play,同时也支持其他 Google 网络服务,包括YouTube、地图、图书等,系统资源需求逐渐增高。

Android 系统支持越来越多的 Google 网络服务

杀出重围,发展更多应用

当 Android 在智能手机支持多项网络服务时,Google 希望 Android 手机在市场上的普及度持续扩大,但却发现全球多数国区的智慧手机成长动能开始转缓,渐渐进入停滞期,因此 Google 在 2014 年提出 Android One,重新把 Android 资源需求减肥,使手机压在 100 美元,初期以「仍有手机成长动能,但售价必须平价低廉」的印度市场开始推展。

之后,Android 衍生出更多样的应用,像是 Android Wear 穿戴式电子、Android TV 电视盒,目的是期望让 Android 无所不在(Android Everywhere)。有意思的是,Google 早在 2011 年就希望推展 Android 硬件配件(Android Open Accessory,简称AOA),这里说的配件不是单纯的手机壳、拖架,而是带有电子功能的 Android 配件。

Android 遇上 Maker

Android 发展出更多样的应用

Google 最初的配件应用示范是一台有电子功能的健身自行车,只要将 Android 手机放在自行车上,让手机与自行车上的电子讯号接口进行连接,如此一来, Android 手机就可以显示目前多少车速、已经达几公里远等,而这个电子硬件配件设计,是可以用创客所熟悉的 Arduino 来实现的。

除了 Android 电子配件外,创客另一个可以着墨的重点是 Android Things(原本代号 Brillo),这是 Google 将 Android 进行另一种路线的轻量化与减肥化而成的,目标是应用在物联网智能装置上。

Google 替物联网(IoT)装置打造的Android Things 平台

关于这方面,创客可以用的开发板,似乎在短时间内有许多变化,因为一起头 Android Things 广泛支持各种架构的处理器,包含 ARM、MIPS、x86 等,但之后 MIPS 退出了。

值得一提的是,原本 Intel 自 2013 年陆续推出各种拥抱创客的硬件模块,例如爱迪生(Edison)、焦耳(Joule)等,但由于 Intel 内部政策的转变,它渐渐淡出穿戴式电子与物联网应用,因此 Edison、Joule 也就不再支持 Android Things,结果很快地,Android Things 成为独尊 ARM 架构的局面。

虽说独尊 ARM 架构,但其支持的系统板也有些变化,最初以 NXP/Freescale 的芯片为主,后来有 Qualcomm、MediaTek/MTK 的加入,更之后又区分出两种系统板:

1.以开发、评估、功效验证为主,像是 NXPPico i.MX7D 、树莓派(Raspberry Pi 3 Model B)

Raspberry Pi Starter Kit

2.以商业化投产商品开发为目的,有 NXPi.MX8M、Qualcomm SDA212、Qualcomm SDA624 、MediaTek MT8516。

商品化测试验证

Android Things 最初标榜 32 MB、64 MB RAM 就可以实现,但其实单就评估用的开发板而言,最少要 512MB 了,而商品化的开发板,内存也要在 512 MB~2 GB 之间。

若要趋近商品化,自然就会有所谓的测试验证,以证明该开发设计是合格的 Android Things 应用装置,对此,Google提出两种验证,一种是芯片商设计好,交由 Google 测试验证的「虚拟系统模块」(Virtual SoM),验证合格后的模块卡,就可以与真正的应用电路板连接,成为完整的产品,而完整产品不用再行认证,因为之前已经认证过关了。

Virtual SoM 的作法适合高产量的产品,如此应用电路板保有可弹性修改线路,保持核心(在此即指 Virtual SoM)的标准化、一致性,并具有量产后量价均摊的规模成本效益。

另一种是「完整产品认证」,这比较属于系统商的送测法,但同时也是比较适合中低产量的产品验证法,做法是要将整个产品交由 Google 测试,而不是单单一片的系统模块。

小结

市面上有很多商品是利用 Android Things 开发成的,像是 LG、iHome 等所发表的智慧喇叭,或 LG、Lenovo 及 JBL 所提出的智能屏幕等,或者有新创业者 Byteflies、Mirego 提出不同的应用法,如穿戴式电子的转传网关,或大型照片显示器网络等。

基于Android Things开发的智慧音箱

对于有开发撰写 Android 手机 App 经验的人,或许也可从这些更新奇的 Android 衍生装置上,找到另一片程序应用开发的市场空间,或透过 App 让物联网产品的应用更灵活多元,达到便利与加值效果。

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