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開放硬體應用持續增溫 晶片業者積極投入

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Arduino 核心嵌入式運算功能開發板,產品開發者可以視需求擴充不同功能模組,彈性組構所需的應用與服務。Arduino
Arduino 核心嵌入式運算功能開發板,產品開發者可以視需求擴充不同功能模組,彈性組構所需的應用與服務。Arduino

開源硬體、開放硬體熱潮持續增溫,除讓更多創作者可透過導入開放硬體平台、快速將概念性產品做出第一套產品雛形,甚至搭配目前最熱門的群眾募資平台進行產品或服務導入市場的募集創業資金,在新創公司成立初期即可用最小人力、技術資源進行產品研發,快速投放市場…

開源硬體(Open source hardware)或稱開放硬體趨勢,其實早已發展多年,從早期的Arduino嵌入式硬體運算平台到2012年才開始起步的Raspberry Pi嵌入式智能運算平台等開發板產品,為了快速刺激該領域軟體開發資源、硬體資源與相關應用產出,在相關計畫初始即以開源軟體的概念進行平台或是相關硬體資源使用與推廣。

Arduino的RFID通訊功能擴充模組。Arduino

Arduino的RFID通訊功能擴充模組。Arduino

開源硬體在技術資料提供方面相對完整,便於開發者進行二次或進階功能開發。OpenCores

開源硬體在技術資料提供方面相對完整,便於開發者進行二次或進階功能開發。OpenCores

開源分享、公開概念  加速小型硬體需求發展

建構在開源概念下的分享基礎上,開放硬體可以讓小型公司或是新創事業,在初期研發資源有限,或是在硬體技術或經驗不足限制下,仍可運用成本低廉、功能性經大量用戶驗證的開源硬體,甚至連軟體系統都採行開源軟體進行功能組構,而新創公司反而可以將開發資源花在實踐新創產品或服務目標上,而硬體平台、軟體平台則可透過Open source資源快速取得關鍵技術加以整合,快速將應用或服務透過嵌入式硬體、軟體與後端服務架構投放到應用市場。

而在許多新創概念或是與智能硬體整合的新創服務方面,由於產品概念較為新穎,初期透過創投募集創業資金程序,往往會遭遇到新創服務、產品估值不易,導致資金募集過程相對艱辛,而新穎的放硬體、開源硬體搭配開源軟體與系統,創業者可快速發展相關應用雛形,搭配目前正夯的群眾募資機制快速將創意與服務在Prototype階段即可搶先販售時體商品或投放應用服務,對於初期創業維艱的企業主來說已是一個極佳的成功模式。

在國外知名的Kickstarter群眾募資方案,已可發現相當多的創業概念,在初期產品已選擇導入開源硬體、嵌入式系統進行功能架構,待資金與第一階段應用服務回饋更完整,再持續進行產品或服務優化。

Arduino、Raspberry Pi發展快速  吸引新創服務業者關注

而在眾多開源硬體方案中,尤其是以嵌入式運算平台架構搭配的開源硬體,也是相關創業者在投放相關應用架構最喜歡導入的硬體方案,一來是開源硬體所整合的處理器性能表現不俗,已可因應多數嵌入式應用或服務需求,同時可搭配多元嵌入式系統進行應用開發,對於開發資源與工具並無過多限制,開發者並不需要受限硬體要求只能選用不熟悉的開發平台,而可評估應用投入的開發需求、後期維護與優化方向等需求,進行平台選用評估,在開發選擇彈性相對較大。

常見的開發板如2005年開始投入市場的Arduino、或是2012年投入的Raspberry Pi,都是目前群眾募資平台常用來導入應用服務的嵌入式硬體開源架構,加上先關線路圖、開發功能板、對應嵌入式開發平台?系統等資源相對完整,新創業者僅需專注選用哪個平台來建構預期的功能應用或服務,而不須將有限的開發資源投入相對不熟悉的硬體規劃、布局與應用整合。

能嵌入式開放平台需求夯  吸引大型晶片商投入

由於Arduino與Raspberry Pi在自做(Maker)界已經成為重要開源硬體選項,加上相關週邊開發資源與開源資源相對完整,也吸引不少晶片業者為其開發新產品線,增加關鍵零組件的市場用量,像是大型晶片商如Atmel與通訊晶片商Broadcom等,也針對開源硬體需求設計對硬晶片產品,除增加晶片用量外,也能讓有潛力的Maker在創業初期即導入對硬晶片方案,若押寶的服務造成市場應用大熱門,也可搭上順風車刺激產品市場佔有率。

而不同的開源嵌入式硬體平台與電路,其實也有不同的訴求取向,例如Raspberry Pi以電腦教育應用為主,在Kickstarter募資方案就以教育週邊較為熱門,例如將Raspberry Pi包裝成可以讓兒童簡易組構、開發的產品版本,或是創建一兒童用電腦平台等,也有群眾募資專案為生產基於Raspberry Pi開發或擴充需求的硬體電路板,例如Web CAM模組、Wi-Fi、藍牙通訊模組、或是小型觸控屏幕模組等,部分開源硬體線路除善用基於開源概念下的公開硬體線路布局為基礎進行擴充,在投入產品化後也可對硬體線路資源進行開放分享。

開放嵌入式平台所需功能載板  也善用開源概念公開資源

相同的,在Arduino開放式嵌入式平台架構上,也有類似的開放硬體、開放電路概念,在Raspberry Pi就有針對開發所需的週邊硬體電路、模組擴充用的功能載板,相同的開源概念下,Arduino將擴充電路板稱之為Shield,原本這類功能擴充載板、開源電路板大多由小型廠商或工作室進行開發,但由於開源硬體的熱潮越燒越旺,也吸引如Broadcom等大型晶片業者、電子電路業者積極搶進,搶食未來空間無限的開源硬體市場。

例如,Broadcom即針對Raspberry Pi功能載板、通訊擴充模組,以Broadcom為Raspberry Pi開發的USB介面功能載板來說,可以透過Raspberry Pi連接組構出USB HUB與USB Wi-Fi Dongle應用功能,透過USB HUB可有效擴充Raspberry Pi的連接介面數量支援,而USB Wi-Fi Dongle應用整合,則可賦予Raspberry Pi更穩定、順暢的Wi-Fi網通連接功能。

Broadcom藉由推出Wi-Fi連網模組  刺激無線晶片用量

在Broadcom推出的擴充模組,亮點在其支援主流Wi-Fi無線網通連接能力,通訊協定支援802.11b/g/n等通訊標準,最高傳輸速度為150Mbps,對於開發Raspberry Pi嵌入式智能應用已綽綽有餘,若對應Raspberry Pi嵌入式平台目前已在市場售出超過2,000萬片,Broadcom針對Raspberry Pi嵌入式平台設計的Wi-Fi Adapter with USB hub功能模組即有機會搶食此極大用量需求,相對可刺激功能模組裝載的Broadcom BCM43143網通晶片用量。

觀察裝載Broadcom BCM43143網通晶片的Wi-Fi Adapter with USB hub,BCM43143網通晶片在處理器資源耗用量低,功耗表現也經過優化,開發者可以輕易與功能載板進行整合開發,而Wi-Fi Adapter with USB hub為透過ModMyPi、PiSupply與Raspberry Pi基金會進行模組販售,終端售價為14.99美元,開發者可以下載免費原始碼與對應驅動程式,開發者可用極低成本為應用部署無線網通整合環境。

除Broadcom提出的Wi-Fi Adapter with USB hub功能模組外,在無線通訊擴展應用需求方面,Raspberry Pi也有GSM、GPRS/3G、Bluetooth、GPS等無線網通功能模組可選,部分模組業者也有推出開放硬體線路或是開放PCB布局,不只是相關電子電路可快速導入應用設計外,開發者也可取得核心電路布局,對未來軟?硬體功能擴展預留更多二次開發或整合的擴充彈性。