未來(lái)的硬件將模塊化，每一個(gè)模塊就像智能手機(jī)里的App一樣，由全球的開(kāi)發(fā)者發(fā)揮創(chuàng)意開(kāi)發(fā)出來(lái)，放在一個(gè)應(yīng)用市場(chǎng)里讓用戶(hù)自由挑選。

由喬布斯想出來(lái)的應(yīng)用程序（App）在手機(jī)上的下載和應(yīng)用，大大改變了手機(jī)的功能。過(guò)去，一家手機(jī)廠商做出的一部手機(jī)，就僅僅限于這部手機(jī)本身的通信功能，無(wú)法擴(kuò)展。而App充分發(fā)揮了全球軟件開(kāi)發(fā)者的創(chuàng)意，把各種應(yīng)用開(kāi)發(fā)出來(lái)，然后放到一個(gè)應(yīng)用市場(chǎng)里讓手機(jī)用戶(hù)自己自由挑選。這樣，就使智能手機(jī)根據(jù)用戶(hù)的個(gè)人需求成為一部“個(gè)性化”的手機(jī)，使手機(jī)變成人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ麟x不開(kāi)的工具了。App剛出來(lái)的時(shí)候，還不到200種，而目前已超過(guò)100萬(wàn)種?，F(xiàn)在，智能手機(jī)的App不但已經(jīng)覆蓋了如記事本、天氣預(yù)報(bào)、新聞、電視、電臺(tái)廣播、微信、聊天、電子銀行、詞典等等應(yīng)用，還出現(xiàn)了如空氣質(zhì)量PM值的測(cè)量、計(jì)步器、血壓計(jì)、周?chē)椛渲禍y(cè)量等關(guān)系到人們健康的特殊應(yīng)用。

但是，雖然智能手機(jī)的軟件變得如此豐富多彩，硬件上還是一個(gè)樣：如蘋(píng)果iPhone 6就是這個(gè)外形和結(jié)構(gòu)，它的CPU、攝像頭、麥克風(fēng)都無(wú)法改變，更談不上要改變它的內(nèi)臟---各種芯片和其他組件了。就像軟件一樣，人們對(duì)于硬件也有個(gè)性化的要求，最簡(jiǎn)單的就是要有個(gè)性化的外形、尺寸、顏色和性能。

硬件的個(gè)性化，正是“創(chuàng)客”們最拿手的。諾基亞公司有過(guò)一個(gè)項(xiàng)目，就是配給用戶(hù)一個(gè)圖紙和說(shuō)明，讓用戶(hù)自己使用3D打印機(jī)，根據(jù)自己的愛(ài)好把外殼打印出來(lái)。而谷歌公司準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)一種完全模塊化的智能手機(jī)，使得一部智能手機(jī)可以像積木一樣讓用戶(hù)自己組裝。

可以DIY的積木塊智能手機(jī)

谷歌公司準(zhǔn)備組建一個(gè)智能手機(jī)模組化的巨大開(kāi)源硬件平臺(tái)，所有手機(jī)零組件供應(yīng)商都來(lái)報(bào)名，經(jīng)過(guò)評(píng)選打分進(jìn)入供應(yīng)庫(kù)。這個(gè)項(xiàng)目名為“Ara”。用戶(hù)可以自行選擇零組件來(lái)定制手機(jī)。這樣就形成一種全新的商業(yè)模式，打破了傳統(tǒng)的手機(jī)供應(yīng)鏈和生態(tài)系統(tǒng)。過(guò)去，很多生產(chǎn)芯片和其他零組件的企業(yè)的產(chǎn)品一直無(wú)法被蘋(píng)果、三星等公司采用，現(xiàn)在由用戶(hù)來(lái)決定，只要用戶(hù)覺(jué)得好，就可以拿來(lái)試，選不選用戶(hù)說(shuō)了算。這樣的手機(jī)當(dāng)然是完全“個(gè)性化”定制的。

最近，谷歌在Project Ara開(kāi)發(fā)者大會(huì)上正式發(fā)布了首款模塊化手機(jī)Spiral 2，從配置來(lái)看，這部手機(jī)沒(méi)有什么特殊的地方。這款手機(jī)目前擁有11個(gè)運(yùn)行模塊，谷歌表示到年末運(yùn)行模塊數(shù)將增至30個(gè)。該模塊化手機(jī)將于今年下半年在波多黎各展開(kāi)有限的銷(xiāo)售試點(diǎn)，這表明谷歌公司已經(jīng)真的把這個(gè)用“積木塊”做智能手機(jī)的想法變成了商業(yè)應(yīng)用。雖然這種模塊化手機(jī)現(xiàn)在還剛剛問(wèn)世，但是它的發(fā)展前景卻不能低估，它很可能會(huì)形成一個(gè)嶄新的產(chǎn)業(yè)。

在模塊化手機(jī)里，模塊都設(shè)計(jì)成不同大小的方塊形狀，以便于組裝。用戶(hù)可以像玩樂(lè)高一樣把WiFi、照相機(jī)、電池、處理器、收音機(jī)、喇叭等等組件搭成一部手機(jī)。用戶(hù)可以根據(jù)自己的喜好選擇顏色、價(jià)格、尺寸、外形設(shè)計(jì)等等。如果對(duì)某個(gè)模塊有特殊的要求，可以專(zhuān)門(mén)對(duì)這個(gè)模塊進(jìn)行更新?lián)Q代；對(duì)某個(gè)功能如果沒(méi)有需求，也可以把它去除。用了這樣的組裝方式就不需要更新整部手機(jī)，達(dá)到了極大的靈活性，也避免了浪費(fèi)。有的用戶(hù)只需要最簡(jiǎn)單的功能，如不需要拍照或者藍(lán)牙功能，那就使用最少的模塊來(lái)拼接，這樣價(jià)格就可以非常低廉。谷歌公司最近已經(jīng)宣布了這種基本型“模塊化”手機(jī)的成本價(jià)為50美元，并稱(chēng)如果今后和運(yùn)營(yíng)商綁定銷(xiāo)售，還可以低于這個(gè)價(jià)格。

這個(gè)模塊化手機(jī)還可以包括對(duì)應(yīng)環(huán)境監(jiān)測(cè)、食物監(jiān)測(cè)及健康監(jiān)測(cè)的組件，例如空氣質(zhì)量（PM2.5、PM10）組件、二氧化碳組件、光線監(jiān)測(cè)組件、氣味監(jiān)測(cè)組件、熟食成分監(jiān)測(cè)組件、飲料成分監(jiān)測(cè)組件、心臟監(jiān)測(cè)組件、血糖計(jì)組件和呼吸探測(cè)器組件。還可以包括如顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、紅外鏡頭、放大鏡等特殊光學(xué)鏡頭，以滿(mǎn)足特殊人群的需要。電池模塊也將會(huì)有很多選擇，如太陽(yáng)能電池、化學(xué)電池、鋰電池等等。這些模塊分別由不同的廠商用不同的材料和結(jié)構(gòu)生產(chǎn)，由用戶(hù)自己按照需求拼接在一起。

日本東芝公司成了谷歌公司“模塊化”手機(jī)的首家合作伙伴，為這種手機(jī)提供芯片組件。為了使各種“積木”能方便拼接，要解決積木之間如何接口的問(wèn)題。東芝公司在處理器芯片里創(chuàng)新地設(shè)計(jì)了“橋接”電路，解決了這個(gè)問(wèn)題。這種芯片從2014年上半年開(kāi)始研發(fā)，預(yù)計(jì)2015年將可以批量供貨。另外，東芝公司還在研發(fā)攝像頭組件。

要真正解決各個(gè)積木塊之間的接口問(wèn)題，需要為各個(gè)零組件制造商建立標(biāo)準(zhǔn)。這將牽動(dòng)各方的利益，會(huì)有較大難度。但首先要有一家公司領(lǐng)頭、提出基本解決方案。東芝公司已經(jīng)開(kāi)了一個(gè)很好的頭。

另一家谷歌的合作伙伴是位于美國(guó)邁阿密的Yezz公司，這家公司正在為谷歌的“模塊化”手機(jī)設(shè)計(jì)制造30種“積木塊”。Yezz公司的模塊將增加到100種，他們目前在美國(guó)和中國(guó)都有生產(chǎn)廠家。在今年3月巴塞羅那的MWC移動(dòng)通信展上，Yezz已展示了他們最新研制的“積木塊”。

谷歌的Ara模塊化手機(jī)的原創(chuàng)者并不是谷歌公司，而是被谷歌公司收購(gòu)的摩托羅拉公司的移動(dòng)通信研發(fā)團(tuán)隊(duì)。而Ara也不是目前唯一的模塊化手機(jī)。位于芬蘭的Circular Devices公司，正在積極研發(fā)他們的模塊化手機(jī)，稱(chēng)為Puzzle Phone。它不像Ara由很多模塊組成，而是僅包含3個(gè)模塊：“脊椎”、“心臟”和“大腦”?！凹棺怠笔鞘謾C(jī)的主心骨，包含LCD屏幕、主要按鍵、喇叭及麥克風(fēng)；“心臟”包含電池和一些次要零部件；而“大腦”包含處理器、攝像頭等組件。他們認(rèn)為這三個(gè)基本積木塊就可以組成一部手機(jī)，太多零組件會(huì)增加復(fù)雜度，并引起供應(yīng)鏈混亂。但是，他們要組成一個(gè)“硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)”和一個(gè)模塊市場(chǎng)的想法和谷歌還是一致的，即讓大量的創(chuàng)客和硬件開(kāi)發(fā)者參與進(jìn)來(lái)。

“智能椅子”成為智能終端的一個(gè)模塊

開(kāi)源硬件的核心思想是開(kāi)放和以用戶(hù)為中心。傳統(tǒng)手機(jī)的設(shè)計(jì)方案由手機(jī)廠商研發(fā)，技術(shù)掌握在手機(jī)廠商那里；而模塊化手機(jī)的用戶(hù)面對(duì)的不再是手機(jī)廠商，而是零部件生產(chǎn)廠家。在維修的時(shí)候，用戶(hù)不需要為了換某個(gè)零件而換掉整個(gè)手機(jī)底板甚至整部手機(jī)。這就不但降低了手機(jī)本身的成本，也大大降低了維修的成本。

谷歌公司正在準(zhǔn)備建立一個(gè)“Ara模塊市場(chǎng)”，讓模塊開(kāi)發(fā)者把新開(kāi)發(fā)的模塊放入這個(gè)市場(chǎng)，并讓用戶(hù)在這個(gè)市場(chǎng)里自己任意挑選，就如目前應(yīng)用軟件App市場(chǎng)一樣。這將會(huì)吸引一大批第三方開(kāi)發(fā)者。

在這樣一個(gè)開(kāi)源硬件平臺(tái)上，想象力可以得到充分的發(fā)揮。從一部智能手機(jī)的形狀的角度來(lái)講，可以延伸到各種各樣的智能終端：從身上穿的各種可穿戴設(shè)備（如智能手環(huán)、智能項(xiàng)鏈、智能手鐲、智能衣服等等），一直到房間里的智能文具、智能桌子、智能椅子、智能墻壁、智能冰箱等等，都屬于智能終端的延伸，變成智能終端的模塊。這時(shí)，例如智能終端的一塊“積木”就是墻壁上的顯示屏，它可以覆蓋整面墻壁，把在手機(jī)上的所有信息轉(zhuǎn)換到這面墻壁上，也可以直接用手在上面觸摸進(jìn)行控制或書(shū)寫(xiě)。另外一塊“積木”可以是一把“智能椅子”，可以根據(jù)人體工程學(xué)自動(dòng)調(diào)節(jié)角度、高度和位置，每隔40分鐘會(huì)提醒久坐的人起來(lái)活動(dòng)。

這類(lèi)智能化“積木”本身，也可以進(jìn)一步模塊化。例如，作為智能終端的智能手表，也可以由用戶(hù)自行拼接模塊，進(jìn)行組裝；或者提供給用戶(hù)CAD圖紙，讓用戶(hù)自己用3D打印機(jī)打印出來(lái)。目前已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室里演示的模塊化智能手表稱(chēng)為“Blocks”。這些模塊包含長(zhǎng)方形和圓形的手表觸摸屏表面、電子墨水表面、水晶罩殼、麥克風(fēng)、運(yùn)動(dòng)傳感器、姿態(tài)控制、GPS、心跳監(jiān)測(cè)、血氧監(jiān)測(cè)、環(huán)境傳感器、指紋掃描器、耳機(jī)插座、攝像頭、外接電池、隱蔽的U盤(pán)、NFC芯片（用于感應(yīng)付款）、手電筒、可編程按鈕、SIM接口以及動(dòng)力充電器。這些模塊可以讓用戶(hù)自行挑選，甚至給用戶(hù)圖紙讓用戶(hù)自己用3D打印機(jī)打印出來(lái)，然后組裝成一個(gè)適合自己需求的智能手表。這個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)目前還在籌款中，他們預(yù)計(jì)在2015年底正式推出這款“Blocks”模塊化智能手表。

“跨界”的積木塊平臺(tái)

這個(gè)開(kāi)源硬件平臺(tái)不單是把手機(jī)零件組裝起來(lái)的平臺(tái)，而是一個(gè)“跨界”的平臺(tái)，這個(gè)“跨界”的平臺(tái)可以擴(kuò)展為一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的平臺(tái)。物聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)終端，可以看成是智能終端的一個(gè)個(gè)“積木塊”。通過(guò)把積木塊無(wú)線連接在一起，有著無(wú)限的可能性。這將會(huì)激發(fā)出硬件制造商、尤其是零組件制造商的創(chuàng)新積極性，給用戶(hù)提供更豐富、更便宜的“積木塊”，讓極客、創(chuàng)客和喜歡體驗(yàn)新鮮感的人們愛(ài)不釋手。

這樣的商業(yè)模式會(huì)遭受到來(lái)自如蘋(píng)果這樣的手機(jī)整機(jī)品牌廠商的阻力和排擠。但是，隨著智能硬件、可穿戴設(shè)備以及各種創(chuàng)客的涌現(xiàn)，可以預(yù)計(jì)未來(lái)的智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈會(huì)被慢慢打破和改變。而上游零部件供應(yīng)商的數(shù)量又遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于手機(jī)品牌廠商。當(dāng)3D打印日益普及的時(shí)候，當(dāng)這些創(chuàng)客及零部件供應(yīng)商利用開(kāi)源硬件平臺(tái)，把創(chuàng)意和創(chuàng)新發(fā)揮到極致的時(shí)候，也就是人人可以DIY做自己個(gè)性化的智能終端的時(shí)候。

到那個(gè)時(shí)候，“硬件模塊市場(chǎng)”里的模塊的數(shù)量，也會(huì)像App一樣達(dá)到100萬(wàn)個(gè)，每個(gè)人、每個(gè)家庭、每個(gè)工作場(chǎng)所，都會(huì)有自己獨(dú)特的完全個(gè)性化、智能化的智能終端，五彩繽紛、各放異彩。由“積木”所組成的智能終端，也正是所謂的智能家居、智慧城市的基本組件，為未來(lái)的智能化的家庭和城市奠定了基礎(chǔ)。

（作者張臣雄，在世界500強(qiáng)企業(yè)之一的大型高科技公司任首席科學(xué)家）