谷歌模块化手机开辟新纪元

ym168 · 发表于 2014-11-17 22:12:44

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　　谷歌永远走在科技的最前沿，一年前仅仅是看了一个YouTube播主的脑洞创意：将手机模块化，一年后的今天就将这个创意实现了——这就是谷歌的Project Ara模块化手机。在Project Ara出现在公众视线之前，荷兰设计师 Dave Hakkens曾设想过模块手机，命名为Phonebloks，并组织了团队来推进其实现。不久后，摩托罗拉宣布与Phonebloks合作，推出了Project Ara项目。最终，从事Project Ara开发的ATAP团队被谷歌整合到安卓部门。

谷歌模块手机(图片来自Wired)

　　在Phoneblocks的创意引发广泛兴趣之前，New Deal Design已经开始模块化手机概念设计了。摩托罗拉ATAP部门的主管Paul Eremenko委托他们设计一款可以把DIY定制性和个性化推到新层次的智能手机。

谷歌模块手机(图片来自Wired)

　　New Deal Design探索了各种模块化的方案，其中有些方案中，可交换部件是隐藏的。最终，他们选择了一种更有野心的方案。在这个方案中，每个部件都以模块化的形式存在，包括电池和处理器。这些模块化的部件放在一个内框架(endoskeleton)之上。设计师们认为，模块化手机要正常工作的话，每个模块都要与中央的电路板直接相连，无需担心临近模块侵占其空间或功能。

谷歌模块手机(图片来自Wired)

　　在内框架上，每个模块都有自己的位置，这被称作是“打包”(parceling)。这样设计的目的，是让厂商专注于生产自己的模块，而无需考虑与其它模块的结合。模块独立化是建立生态系统的唯一方法。“在我们创造的系统中，每个人都要理解其操作的界限，”Amit 说，“这带来了一些限制，但我们的想法是，有了这个非常小的限制，第三方生态圈才能够繁荣起来。”

　　Project Ara模块化手机的意义在于对手机市场宣告：模块化手机不仅可以轻松升级更快的处理器、更好的摄像头、更大的内存，还能做得更多，比如说根据需要添加新的硬件模块。同时彰显了谷歌欲将PC时代的DIY热潮代入到手机市场中的野心。谷歌开源了Project Ara项目，借助安卓这一开源生态环境，招募广大技术人才，通过近一年时间搞定了全部底层驱动代码，让内框架适配所有市面芯片成为可能。到现在为止一切进展都很顺利，是时候来一次登台秀了。

　　Project Ara模块化手机进展到什么程度了？到底能够多模块化？该项目负责人Paul Eremenko在纽约的一次会议上公开进行了演示，让现场观众大开眼界。

　　他展示了Project Ara手机的模块是如何可以随意更换，也就是所谓的热插拔。可以看到每个模块都像一个小零件，用透明塑料外壳包裹，可以在开机运行的状态下装上或者卸下，并通过特殊总线与主机相连。

谷歌模块手机(图片来自Androidcentral)

　　可定制的模块式五花八门的，比如有一个模块带有LED灯，能读取人的脉搏。现场还展示了如何为手机添加脉搏氧饱和度仪(pulse oximeter)模块——它可以测量人体血液中的氧含量。他还亮出了一个应用，通过控制电控永磁的开关来帮助模块插拔。

谷歌模块手机(图片来自Androidcentral)

　　最关键的是，Ara手机已经可以正常运行了，虽然还是个比较老的安卓版本，但能玩《愤怒的小鸟》。

谷歌模块手机(图片来自Androidcentral)

　　按照谷歌的说法，Project Ara模块化手机各个“骨骼板”和“模块”没有采用扭螺丝、全后盖包裹、塑料卡口或夹子等方式将“内框架”和“模块” 相连，而是使用了电永磁铁来固定。首批模块化手机将会在2015年1月发售，发售的产品将包含3种样式，下图展示了这3种样式的模块排列组合，最小的那个背部为6个模块，前方还有2个模块，共计8个模块，都是通过电控永磁的方式吸附在内框架上。

谷歌模块手机(图片来自wiki)

　　当今手机发展速度日新月异，主流芯片制程处于20nm阶段以后，手机制造SoC化趋势越发明显，不断有更强大更有效的处理器+基带整合方案出现，手机亦可以做得更轻薄更小巧，同时具备更多功能，从早些年的GPS、蓝牙、摄像头到现在的 NFC和指纹识别，几乎都已成为旗舰手机的标配。

谷歌模块手机(图片来自newdealdesign)

　　当所有智能手机生产商都在标榜自家产品的屏幕更大、触摸更灵敏、处理速度更快时，便暴露了发展到瓶颈状态的颓势。厂商永远有无法忽视的软肋，那就是续航问题。电池的能量密度已经很久没有实质进步了，无论是安卓还是ios设备，从诞生之日起似乎就注定不能像功能机那样，充一次电使用好几天。有用无用的功能都在默默消耗电力，就仿佛身体中的癌细胞形成肿瘤，在一滴一滴榨干体内的养分一样。而且，厂商不可能推出一款手机就满足所有用户的需求，即使当前接近完美的某世界品牌手机，存储空间和结构强度也成为了最近广为诟病的地方。

谷歌模块手机(图片来自newdealdesign)

　　为什么不能像用TF卡扩展存储空间一样，来扩展手机的其他功能呢？每个用户心中都有自己“完美手机”的定义，为什么非要强迫用户去接受自己千篇一律的设计呢？

谷歌模块手机(图片来自newdealdesign)

　　模块化手机的出现，正是为了解决以上矛盾而生。在功能选择上，我们可以随意调换摄像头的正反(虽然原型机尚未展示出可否调整摄像头方向)，更换不同分辨率的屏幕，增加去除GPS、蓝牙功能，记录心跳、血压、血糖这些健康指标，检测温度湿度PM2.5值，随意改变网段和带宽，还可以如展示的原型机一样添加一块扩展屏幕。

　　在续航上，只要重量hold住，我们可以任意加大手机的电池容量，或者拆掉不必要的硬件模块来节约电力。实现这些不需要专业的电子知识，不需要拆螺丝换原件焊飞线，不需要刷rom编译驱动，一切只需要像搭积木一样简单。你也可以为你自己的手机涂装上不同的色彩，使用不同的包覆材质，在3D打印如此普及的今天，你完全可以打造出心目中的满意外形。

　　第三方生态圈是 Project Ara 最具颠覆性的方面，模块化带来的好处是显而易见的。因为模块标准的统一，厂商不用花费大量人力物力，来为不同的用户群定制不同功能的手机系列，只需要推出各种功能的模块即可。既能节约制造商的产能，对仓储物流的压力也会相应减小。

　　厂商不用再主打美颜拍照或指纹解锁，只需要推出高像素摄像头模块和生物识别芯片模块，让消费者自行选购就可以了。

谷歌模块手机(图片来自newdealdesign)

　　比如FM收音机这项很多学生和老年人情有独钟的功能，如今的手机并不是标配，某些大品牌手机很有可能因为这项功能的缺失，与消费者失之交臂。而厂商只需要推出FM模块就能避免这样的用户流失。

谷歌模块手机(图片来自newdealdesign)

　　再者，我国通信制式的特殊性，不同移动网络的SIM卡无法通用，厂商只需推出三种网络制式的网络模块即可解决。移动定制机、联通定制机、电信定制机也将会成为历史，转而成为部署更方便的移动、联通、电信定制模块，用户更换时只需要通过网络下载对应网络制式的ROM重新引导刷机即可。

　　智能穿戴设备与手机的交互性也将得到全面提升。文章之前提到的脉搏氧饱和度仪(pulse oximeter)模块，仅仅是冰山一角。这些健康监测模块就好比航母上的侦察机，及时侦测敌情(病患情况)反馈给母舰(手机)，从而快速统计分析，以便确认是否需要保养或治疗。未来将有更多健康监测芯片问世，这些芯片制作成手机模块后，可以随时在手机和智能穿戴设备之间热插拔运行，将更好的确保我们身体健康，提高生活质量。

谷歌模块手机(图片来自newdealdesign)

　　模块化的生产制造，将大大缩短新硬件投放市场的周期，什么硬件更新就推出相应的模块，及时跟上芯片制造商的研发脚步，使芯片研发获得更快的市场反馈，也会加快生产研发投入资金的回笼速度。模块化的生产制造，也将大幅削减售后维修方面的成本，什么模块损坏就维修或更换什么模块，同时还能减少电子产品回收产生的环境污染。

　　当我们站在消费者的角度上来看待这个项目，价格必然是最关注的部分。

谷歌模块手机(图片来自newdealdesign)

　　无论是否需要其他模块，手机通讯、屏幕、电池和骨骼板总是需要购买的。之前已经有这些基本部件的价格估算，是50美元，估价当时还是使用的东芝管理芯片作为框架主控。好在今年8月份期间，谷歌团队已经宣布与RockChip(瑞芯微)达成合作，其中瑞芯微将负责为Project Ara研发一款全新的处理器，使用UniPro接口，这块处理器将全面负责连接管理所有骨骼板上的模块。

谷歌模块手机(图片来自newdealdesign)

　　既然使用了国产芯片替代之前东芝的方案，模块化手机将有望更好的控制成本，从而使售价更为亲民。只要骨骼板够结实，这款手机的寿命将比我们现在手头用的大部分都长。而且直方硬朗的造型也非常耐看，不会造成审美疲劳。

谷歌模块手机(图片来自newdealdesign)

　　下面谈谈模块。Project Ara 手机的模块是即插即用，随意交换的。这意味你可以把电池交给朋友使用，或者把摄像头更换到最新型号。同样的机型，从骁龙8.1升级到805不必购买整个新机，只需要更换购买带有骁龙805的处理器模块，于是升级费用只有原来的几分之一，这样的价格是不是很诱人？4G网络这么普遍，如何升级手中的3G老手机？去购买4G网络模块拿回来替换插上即可。这开销必然比直接购买新手机要低的多。

　　对于功能党也不会再有选择性障碍，如前面提到的摄像头，要自拍还是要拍风景，只需要调换摄像头的拼装位置就可以两全其美。当您需要GPS导航的时候，装上 GPS模块就可以立即使用，用完拆下还能节省电量和重量。有了可以任意增减功能的智能手机，妈妈再也不用担心我的学习了——因为，拿掉其他模块，这就真的只是一部移动电话，除非你打算用它来练习舔屏。

　　所谓天下久分必合久合必分，一件工具是否是一个整体，完全取决于不同时段对它的使用需求。既然现在手机的内部芯片管理功能足够智能，为什么还要去做物理模块可拆的手机产品？谷歌一定有更深入的打算。前面已经分析过，用户功能订制的需求越来越旺盛，厂商参与手机大战的成本也越来越高，这套模块化方案就是为了解决这一平衡点而生。不过模块化必然不会完全取代集成化，毕竟在三防或军工领域有着天然的劣势，因此只是指引手机市场一个新的选择方向。

谷歌模块手机(图片来自newdealdesign)

　　在方案彻底商用化之前，还有以下几个疑问：

　　1、模块化分离的是否需要更加彻底？

　　参考PC行业来看，追求更快的处理速度可以更换CPU，追求更好的游戏3D体验效果可以更换显卡，追求数据存储量可以增加硬盘。手机进入模块化DIY时代以后，这样的需求肯定也会出现。当我需要扩充显卡性能来体验3D手机游戏大作时，是否可以加装额外的显卡模块就能实现？我是否可以加装内存模块保证我手机运行更多的应用时不再报内存不足？

　　就目前谷歌公布的资料来看，现在还不能断定说模块化手机可以彻底分离CPU显卡内存。如果模块分离不彻底，这些主要部件的成本将占去这款手机的绝大部分，势必增加手机整体的售价。仅是为了扩展其他功能而做成模块分离，也相当于白白增加手机成本。而且模块分离不彻底，用户的功能选择余地也将受到很大限制。

谷歌模块手机(图片来自newdealdesign)

　　2、厂商是否具备模块化的相应措施？

　　目前已经有不少模块化智能手机项目诞生，除了谷歌的Project Ara，刚曝光的诺基亚Vsenn，还有国内一年前就已经曝光的中兴 ZTE Eco-Mobius。虽然思路都类似，但是各家模块的尺寸各不相容，这无异于将用户绑架到自己品牌下，最终会导致用户选择困难，降低消费欲望。而谷歌的Project Ara项目在设立之初就考虑到了这一障碍，适当对框架做出限制，这就像安卓系统诞生之初对底层的限制一样。厂商们是否遵守这一限制，正是实现第三方生态圈的关键。

　　虽然看起来像积木，但是每一个模块的售价绝对不会像积木那么便宜，因此你不可能闲置一大堆价格高昂的模块在家里，这就需要厂商准备足够完善的模块回收机制。比如推出以旧换新措施，既能保障厂商的利益，也要让消费者负担的起，还能加快产品迭代速度。当然，配套的收纳配件也一定要跟上进度——如果出行时有必要随身带上这一堆小方块，万一丢失可就亏大了。还有一个问题，这些模块的大小和功能也必须有详细的说明，如果消费者分不清，用蛮力硬装，很有可能会损坏模块甚至内框架。

谷歌模块手机(图片来自newdealdesign)

　　3、行业是否接受统一模块化的思维？

　　一味堆料的瓶颈日趋明显，手机行业亟待变革。之前华硕的手机平板跨界产品PadFone系列就是创新的尝试，相信在制程功耗控制更完美的今天，使用模块化思路的话，这类跨界组合产品将会有更好的市场需求。

　　纵观与之类似的笔记本行业，同为移动设备，功能需求更加细分。不少厂商已经将主打系列机型的内部结构统一，只需要更换不同的主板和配件即可推出新品。甚至模具ODM商已经将其准系统化，所有配件均可由商家甚至用户自行加装。如此的好处是既能减轻生产方的压力，又能促进第三方配件的发展。手机市场是否也可以接受统一模块化的思维，让产业获得更多活力，让第三方厂商分得更多杯羹，让用户获得更多实惠？

　　Project Ara模块化手机的价格可以差异很大。最低50美元，最高可以达到500美元。谷歌已经计划即将销售一款50美元的模块化手机(屏幕、处理器和WiFi模块)。模块化的手机需要新的销售方式。ATAP的一个想法是，通过一款应用，潜在的买家可以在朋友的Ara手机上配置出新的手机。在促进新部件生产的时候，模块化手机也可能催生一个旧部件市场。由于部件都是可更换的，旧部件可以流入市场之中，而不是限制在旧设备之上。

谷歌模块手机(图片来自Androidcentral)

　　当然，模块化手机也有自己的问题。它会吸引追求最新技术的人，但是ATAP的主管Paul Eremenko曾说，比起市场上的手机，模块化手机的性能会低25%。这对用户体验是否会有太大的影响呢？或许，性能问题会是模块化手机成功与否的关键要素。当然，随着生态圈的发展，各大芯片制造巨头都参与进来之时，性能上的差距总会解决。不过，在Gadi Amit看来，这个项目本身就值得追求的东西。