谷歌模块化手机开辟新纪元

　　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。

谷歌模块手机(图片来自Project Ara项目首页)

　　我们不是头一次见到开源项目不断壮大走向市场，只是我们预料不到日后它对生活带来多大改变。希望Project Ara 模块化手机成为第二个安卓。同时希望国内有更多志之士加入到Project Ara项目中。

嘿嘿，在天朝可能就有诸多大家想不到的限制