物聯(lián)網(wǎng)(iot)應(yīng)用熱門，但基于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，開發(fā)平臺(tái)必須達(dá)到極低功耗、高擴(kuò)展性、小尺寸等要求，使用訂制化的嵌入式平臺(tái)固然可以快速達(dá)到需求，但開發(fā)資源、成本與耗時(shí)等問題將限制物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)擴(kuò)展，使用現(xiàn)成的開源硬件平臺(tái)先做前期開發(fā)準(zhǔn)備，完成IoT系統(tǒng)低需求后再導(dǎo)入終端系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)...

針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求，第一個(gè)要解決的問題即終端感測(cè)平臺(tái)、嵌入式系統(tǒng)整合等工作，一般會(huì)使用具體而微的嵌入式系統(tǒng)、嵌入式運(yùn)算平臺(tái)整合達(dá)到物聯(lián)網(wǎng)前端所需的感測(cè)或智能處理應(yīng)用，有些個(gè)人或社群的物聯(lián)網(wǎng)前端嵌入式平臺(tái)，會(huì)選擇如Arduino之類的開放性嵌入式運(yùn)算平臺(tái)，進(jìn)行初步感測(cè)終端的硬件與系統(tǒng)開發(fā)，即便Arduino有號(hào)稱電子界的快速打樣系統(tǒng)稱號(hào)，但實(shí)際上在導(dǎo)入物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用仍有相當(dāng)多關(guān)鍵問題需要克服。

選用開源硬件進(jìn)行開發(fā) 需注意量產(chǎn)的成本與優(yōu)化需求

尤其是在開發(fā)商業(yè)用途應(yīng)用方面，Arduino硬件與嵌入式平臺(tái)整合，可能在小型項(xiàng)目中可以達(dá)到快速滿足開發(fā)需求的目的，但若在大型項(xiàng)目整合需求上，在嵌入式系統(tǒng)與對(duì)應(yīng)硬件的量產(chǎn)、成本管控、平臺(tái)穩(wěn)定性與可支持量產(chǎn)的整合性方面，可能就會(huì)受到極大的限制，或許在開放硬件社群或是部分個(gè)人開發(fā)的項(xiàng)目中Arduino仍可相當(dāng)稱職的完成開發(fā)硬件要求，但若轉(zhuǎn)換至大型系統(tǒng)的開發(fā)方向?qū)嵭蠥rduino之類的開源硬件平臺(tái)在量產(chǎn)評(píng)估后或許就需重新思考應(yīng)用方向。

一般來(lái)說(shuō)，目前熱門的群眾募資硬件產(chǎn)品或是智能應(yīng)用產(chǎn)品，大部分從募資走到生產(chǎn)階段都會(huì)耗上一年左右，多達(dá)七成的群眾募資項(xiàng)目會(huì)遭遇延遲出貨或是延遲生產(chǎn)問題，其實(shí)多數(shù)的狀況都是開發(fā)者對(duì)于可量產(chǎn)的硬件產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不夠所導(dǎo)致，或是在募資階段忽略了量產(chǎn)電子產(chǎn)品的開發(fā)難度，錯(cuò)估可能產(chǎn)生的開發(fā)成本、硬件料件成本結(jié)構(gòu)等，經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致拖延上市計(jì)劃，甚至可能讓整個(gè)群眾募資項(xiàng)目出現(xiàn)問題。

開源軟/硬件資源 成為群眾募資產(chǎn)品項(xiàng)目實(shí)踐設(shè)計(jì)首選

加速群眾募資項(xiàng)目可執(zhí)行性，最簡(jiǎn)單快速的方式或許直接運(yùn)用如Arduino之類的開源硬件平臺(tái)，是可以讓嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)前期直接有高穩(wěn)定度、低成本、豐沛開發(fā)資源的系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)，但實(shí)際上Arduino這類開源硬件平臺(tái)大多是針對(duì)社群或是個(gè)人開發(fā)需求所設(shè)計(jì)的通用嵌入式開發(fā)硬件架構(gòu)，對(duì)于所需的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)仍有相當(dāng)多未用的設(shè)計(jì)功能，這些未用硬件、線路等不僅讓硬件尺寸無(wú)法更進(jìn)一步優(yōu)化、縮小，會(huì)導(dǎo)致無(wú)法壓低系統(tǒng)功耗問題，即便后期準(zhǔn)備量產(chǎn)預(yù)留將開源硬件優(yōu)化的成本費(fèi)用，需要針對(duì)硬件優(yōu)化的工作也會(huì)相對(duì)較多，增加項(xiàng)目支出與可能風(fēng)險(xiǎn)。

相較于Arduino這類開源硬件，亦有手機(jī)或是嵌入式運(yùn)算芯片業(yè)者推出更彈性的開源硬件平臺(tái)，例如MediaTek的LinkIt系列嵌入式開源硬件平臺(tái)，值得思考整合開發(fā)商業(yè)化物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

以LinkIt開源硬件平臺(tái)為例，不僅以開源硬件為核心，即開放相關(guān)硬件設(shè)計(jì)資源，同時(shí)在確認(rèn)參考設(shè)計(jì)后，芯片業(yè)者已有針對(duì)產(chǎn)品開發(fā)需求提供對(duì)應(yīng)硬件、線路參考設(shè)計(jì)、擴(kuò)展料件整合等資源，在物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者確認(rèn)量產(chǎn)需求后可以采較整合應(yīng)用參考設(shè)計(jì)更進(jìn)階、優(yōu)化的設(shè)計(jì)方向整合嵌入式運(yùn)算硬件架構(gòu)，在料件組合做最優(yōu)化的架構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅能在成本與量產(chǎn)條件下更有效呼應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用終端部署需求，極度精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)可以在產(chǎn)品功耗上獲得最實(shí)質(zhì)的節(jié)能效益。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用多元 使用開源硬件平臺(tái)加速服務(wù)雛形建構(gòu)

以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵三個(gè)核心檢視，物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)核心元素包含終端連接能力(Connectivity)、裝置(Device)設(shè)計(jì)與云端服務(wù)(Cloud)等，而業(yè)者欲開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)裝置，除必須強(qiáng)化終端裝置的連網(wǎng)能力外，針對(duì)裝置本身的功耗必須在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作(Always-on)方面深入優(yōu)化設(shè)計(jì)。

反觀，Arduino或是其他開源硬件開發(fā)板硬件平臺(tái)，其實(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)多數(shù)開源硬件在性能與擴(kuò)充規(guī)格上僅能算是堪用，屬于較為入門的開發(fā)平臺(tái)，應(yīng)付個(gè)人或社群開發(fā)項(xiàng)目或許綽綽有余，但應(yīng)對(duì)商業(yè)用途使用，就必須考慮聯(lián)網(wǎng)能力與穩(wěn)定性，而在后期產(chǎn)品部署需求需針對(duì)終端設(shè)置要求，進(jìn)一步優(yōu)化硬件架構(gòu)，如果一開始便選擇功能有限的開源硬件平臺(tái)，為了擴(kuò)展終端應(yīng)用還需要追加接口擴(kuò)充板、功能版追加感測(cè)組件，都會(huì)讓物聯(lián)網(wǎng)終端的硬件部署成本與體積增加，影響終端效用。

檢視LinkIt開源硬件平臺(tái)，其參考設(shè)計(jì)(reference board)本身即具備極高的整合性，加上MediaTek亦是智能手機(jī)嵌入式SoC芯片龍頭業(yè)者，對(duì)于開源硬件所需的聯(lián)網(wǎng)、嵌入式運(yùn)算硬件性能與質(zhì)量均有一定水平表現(xiàn)，除參考設(shè)計(jì)開發(fā)板外，在物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)計(jì)導(dǎo)入量產(chǎn)前的硬件優(yōu)化，可善用MediaTek相關(guān)SoC與感測(cè)模塊組件組構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用硬件平臺(tái)，建構(gòu)的彈性與性能表現(xiàn)均可優(yōu)于其他自社群與個(gè)人應(yīng)用出發(fā)的開源硬件開發(fā)板、提供更大的擴(kuò)展彈性與整合可能性。

以參考設(shè)計(jì)為基礎(chǔ) 建構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用硬件架構(gòu)

其實(shí)以參考設(shè)計(jì)(reference board)的實(shí)行概念，蠻大程度與開源硬件概念不謀而合，因?yàn)閰⒖荚O(shè)計(jì)硬件平臺(tái)提供完整線路數(shù)據(jù)、甚至是布線與零組件布局，透過芯片供貨商優(yōu)化的參考設(shè)計(jì)資源，加速產(chǎn)品開發(fā)者投入研發(fā)的速度，進(jìn)而提高導(dǎo)入芯片解決方案的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。

相同地，在開源硬件平臺(tái)也是透過社群或個(gè)人的硬件線路、料件布局、PCB線路圖公開釋出，提供開發(fā)者無(wú)痛擴(kuò)展硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的策略一致，只是芯片商的參考設(shè)計(jì)可能會(huì)有不同的授權(quán)范圍、方案，與開源硬件的授權(quán)方式略有差異。

尤其在現(xiàn)今多樣、少量生產(chǎn)的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)趨勢(shì)下，使用開源硬件平臺(tái)或是芯片商的參考設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，自然可以快速應(yīng)對(duì)多元化的項(xiàng)目需求，未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)方向，會(huì)跟多樣化設(shè)計(jì)需求相同，加上部署物聯(lián)網(wǎng)終端所需的感測(cè)終端數(shù)量更龐大，使用開源硬件平臺(tái)或芯片商參考設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，不僅可以欸壓縮開發(fā)與驗(yàn)證時(shí)程，能有效減省開發(fā)成本，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)投放市場(chǎng)應(yīng)用更大的可能性。

有趣的是，為了推展物聯(lián)應(yīng)用導(dǎo)入，芯片業(yè)者亦擷取開源硬件平臺(tái)的成功經(jīng)驗(yàn)，卯足全力備足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)所用需的軟/硬件資源，而不是如以前僅需要提供reference board這么單純，除需要給上reference board參考設(shè)計(jì)外，還需要提供嵌入式系統(tǒng)、開發(fā)原始碼、軟件資源、整合云端服務(wù)資源等，加速SoC或物聯(lián)網(wǎng)嵌入式芯片的市場(chǎng)需求用量。

以MediaTek LinkIt Smart 7688平臺(tái)為例，開發(fā)板僅人民幣不到110元便可購(gòu)得，超低的定價(jià)策略可吸引等多社群或個(gè)人開發(fā)者參與投入LinkIt硬件平臺(tái)開發(fā)資源擴(kuò)展，加速越來(lái)越多電子應(yīng)用原型設(shè)計(jì)推出，甚至成為量產(chǎn)應(yīng)用設(shè)計(jì)。

小型、新創(chuàng)公司 透過開源硬件推出產(chǎn)品驗(yàn)證市場(chǎng)

這對(duì)小型或是新創(chuàng)公司更是一大利多，透過選擇低成本的開發(fā)硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行功能規(guī)劃與部署，在內(nèi)/外部商務(wù)條件達(dá)到應(yīng)用市場(chǎng)需求時(shí)、同時(shí)開發(fā)服務(wù)的資源齊備，便可將原有原型設(shè)計(jì)以最短時(shí)間轉(zhuǎn)換至量產(chǎn)設(shè)計(jì)，對(duì)于資源不夠多、開發(fā)能力不足的業(yè)者，可以在有限資源下擴(kuò)展事業(yè)版圖，將產(chǎn)品構(gòu)思快速產(chǎn)出規(guī)?；瘧?yīng)用環(huán)境，減少不斷試誤與浪費(fèi)開發(fā)資源的研發(fā)過程。

以MediaTek LinkIt系列硬件開發(fā)平臺(tái)為例，來(lái)檢視應(yīng)用原型設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)至量產(chǎn)可能經(jīng)過的程序，以產(chǎn)品或服務(wù)概念階段，可使用LinkIt硬件開發(fā)平臺(tái)的reference board先進(jìn)行功能開發(fā)，先將產(chǎn)品或服務(wù)概念先以實(shí)作于reference board的應(yīng)用實(shí)踐Prototype設(shè)計(jì)原型，而基于Prototype反復(fù)驗(yàn)證服務(wù)或是產(chǎn)品的實(shí)用性，透過驗(yàn)證概念(Proof of concept)過程不斷優(yōu)化Prototype原型設(shè)計(jì)，直至優(yōu)化至一定程度再將Prototype轉(zhuǎn)至產(chǎn)品化(Production)階段。

在Prototype原型設(shè)計(jì)所需的硬件平臺(tái)需高度擴(kuò)展性、豐沛與靈活的軟件開發(fā)工具包(Software Development Kit;SDK)，而在跨至產(chǎn)品化過程中，又可自豐富的SDK快速汲取開發(fā)所需資源，加速產(chǎn)品上市過程，在轉(zhuǎn)商品化設(shè)計(jì)目標(biāo)中，可使用芯片商提供的模塊化功能芯片組構(gòu)商品化所需硬件平臺(tái)，透過模塊化硬件或線路功能組構(gòu)平臺(tái)、縮減載板面積同時(shí)達(dá)到降低開發(fā)成本目的。