作者:Chris A. Ciufo,Extension Media 嵌入式领域主编
圣诞节前不久,Dominic Pajak分享了 ARM 对于“创客运动”的看法,其支持力度令观众大吃一惊。之后,我对这位 ARM 的嵌入式战略家进行了采访。 Dominic 是 ARM 的资深工程师,并曾担任该公司 Cortex®-M0 的产品经理,为 ARM 在低功耗微控制器、传感器和无线电领域的成功贡献良多。 在担任新的战略家角色后,他参与了 ARM IP 在各种出色电子产品和用例中的部署。 他在很多场合都承认过,创客这一过程始于创客将一些材料拼凑到一起,然后不断改良原型,并最终取得成功。 编辑过的节选如下。
—Chris “C2” Ciufo,主编
Chris Ciufo:Dominic,你感到开心吗?
Dominic Pajak:我从研发 [ARM] 产品转到了与半导体合作伙伴协作的岗位上…乃至跟使用终端设备的人打交道。 有一些非常精彩的项目即将完成。 所以,我觉得自己一直在做很有意义的事情。
我曾经是 Cortex-M0 的产品经理。 这款产品推出后,我积极参与了 Cortex-M 处理器系列的研发,之后,我被调到细分市场营销部门,专注于设备部署所在的垂直市场。 在从事营销工作的前半段时间,我推出了这些微控制器类型核心,同时[看到它们]在低功耗微控制器、传感器和无线电领域取得了长足的进步。 现在,我的工作更偏向于它们的部署领域,这真的很有趣。
C2:我观看了你最近的 YouTube 视频,我想知道你是怎么定义“创客”的?
Pajak:在我看来(我并不代表所有自认为是创客的人),这只是个笼统的标签,它代表了有强烈意愿或兴趣去理解周围事物运作原理并创造事物的所有人。 他们之所以这样做,有的是为了好玩,有的是为了开拓业务,有的只是为了解决自己家庭或社区的麻烦。 这是一个非常宽泛的术语。 它并不是专指爱好者。 “创客”是用[各种小零部件]和任何有用的东西创造企业和产品的人。
C2:如果这就是“创客”,你认为“创客运动”的特点是什么? 它是一种时尚吗?
Pajak:我会这样定义它:“嵌入式”从本质上说是一个长尾类型的市场,就像新兴的物联网市场一样。 [编者注:长尾是指从少数产品或市场的巨大成功转变为大量可能随时间推移而延伸的较小成功。 长尾的成功规模高于短期的成功规模。]它有一些量很大的领域,如可穿戴设备、智能城市或住宅楼宇自动化,但也有一些具有长尾性质的领域。
“创客”的实质和部分理念在于:如果你依赖别人制作你需要的东西,那么你得到的将是批量生产经济学带来的结果。 这种经济学常常青睐销量最高的产品,而这不总能满足每一个人的需求。 而“创客运动”对此的看法是:我们现在拥有所需的工具,可进行原型开发、小批量生产东西,以专门解决我或我的社区所面临的问题。
这里面肯定存在潜在商机,因为它们解决的是该长尾中之前尚未得到解决的部分。 典型的例子包括 3D 打印和快速原型制作工具。 商用无人机。 或 Pebble Watch。 当然,有些时候,这些产品也会成为销量巨大的畅销品。
但是,“创客运动”还包括伴随爱好者的 STEM 教育,他们只是感兴趣于为了学习的乐趣而自己动手做东西,也可能感兴趣于解决自己家里的麻烦。 他们不一定是企业家,但仍会被归类为“创客”。 “创客运动”的范畴非常宽泛,但这只是我站在 ARM 的位置所持的观点。
C2:能不能举例说说哪种“创客”产品不仅仅是爱好者的项目?
Pajak:我们上周在 ARM 互联社区上推出了一个 Kickstarter 页面,我对 Pebble 的 CEO 进行了采访,他跟我聊了自己是如何在宿舍里想到要开发一款可穿戴的互连手表的。 他用 Arduino 制作了一个原型,然后通过 Kickstarter 筹集了 1000 多万美元。 这个例子就是某人利用现有的技术和平台制造出想法的原型,然后在很多人的支持下将这个想法变为现实。 它确实很好地说明了“创客运动”为何可作为[一些]创新的最初源头。
技术民主化意味着不只电子工程师能够使用这些平台。 其他学科的人也可以利用它们来制作原型、做实验,并将技术应用到新的领域。 在这里,你能看到技术转变为像 Pebble 这种可穿戴设备、转变为时尚或转变为药物。
有一个值得注意的 Kickstarter 项目就是名叫 qPCR DNA 诊断机的设备。 该项目已获得资助,旨在创造低成本的 DNA 诊断机器。 该机器的某些版本基于采用 BeagleBone Black 的 ARM Cortex-A8。 这是一个易获取的平台,生物医学人才借助它创造了一些影响巨大的东西,但它具有非常积极的变革潜力,可以为人类社会造福。 这不是单纯由商业驱动的运动;人为因素也占了很大一部分。
C2:ARM 及其生态系统如何使某个人(可能不是工程师,甚至可能是艺术家)真正创造事物并取得这样的成功?
Pajak:我们正在借助 mbed™IoT 设备平台之类的工具努力抽象化技术,使其更易使用。 我想解释一下,我们的成功源自几个非常有力的原因。 其中一个就是 ARM 合作伙伴关系所运用的不同部分的选择和简单的多样性。 就拿物联网 (IoT) 来说,它不是一个一刀切的事物:从可吞咽的医疗设备、可穿戴设备和可植入设备到宠物跟踪器和互连汽车,它们的形状和大小各不相同。
C2:ARM 在低功耗方面的卓越声誉怎样为“创客运动”提供支援?
Pajak:将这些先进的可穿戴设备中的任意一个拆开,你都会看到里面包含基于 ARM 的设备。 开发此类产品的人们正将技术的应用边界向外拓展,如果它是一个可穿戴或远程的 IoT 设备,则其可以使用电池供电。 如果他们正在创造这些设备并[设法]真正压缩尺寸以无缝和顺畅地融入人们的生活,这都是一个非常重要的指标。 电池真的极为关键,因此,ARM 的节能背景非常适合负责将该技术已到达或即将应用到的领域边界向外拓展。
你会发现,这种低功耗的功能因交叉学科的人们而发挥最为强大的潜力,不仅仅有电子工程师,现在还包括工业设计师、时装设计师或产品设计师。 许多学科的人们正在将这一技术应用于他们的专业领域和他们发现的问题。 ARM 所具有的多样性和我们能够提供这种低功耗功能的事实意味着他们可缩小尺寸,并非常高效地解决问题。
C2:在你的心目中,ARM 能为“创客”社区带来的前五大益处是什么?
Pajak:我们刚谈过了一个:多样性和选择。
此外,我们还讨论了 ARM 的低功耗声誉带来的能源效率,这非常重要。 优化设计,以实现最多的功能、最长的电池寿命和最佳的价位。 这又回到了多样性这个话题上,因为你需要选择适当的部件来完成设计。 另一个优势是易用性。 并且要在成本方面实现[所有这一切的]易用性。 当今市面上有许多成本极低的 ARM 开发板可供选择。 我们有个由 Freescale 提供的 mbed 板,售价仅为 12 美元。 除这一款外,
还有基于 ARM11™ Broadcom 部件的 Raspberry Pi,听说可以低至 25 美元的价格买到 Model A+。 Raspberry Pi 是一款非常神奇的工具,并在教育领域担负着非常崇高的使命:让人们能以较低的成本使用计算技术。 还有 Arduino,它因作为电子与设计领域的桥梁而非常出名。 今年,你就会看到他们推出基于 ARM Cortex-M0+ 的 Arduino Zero。 还有基于 ARM Cortex-M3 的 Arduino Due, 基于 ARM Cortex-A8 的 Tre。 因此,ARM 通过许多不同易于使用的工具开辟了通向“创客创客”的道路;人们可抓住 ARM 技术并围绕它进行创新。
C2:您讲了三个优势。 那么,ARM 在移动领域的地位是不是一大因素呢?
Pajak:当然。 对“创客”来说,另一大重要优势就是我们在移动领域的地位。 这是我们为嵌入式“创客”提供的一个跳板,借助它可以完成许多事情。 ARM 是低功耗连接设备领域的全球领导者。 我们在移动和嵌入式领域占据着非常有利的位置。 仅去年一年,ARM 合作伙伴就售出了约 100 亿片基于 ARM 的芯片。 这个数字十分惊人。 其中,有 30 亿片为 Cortex-M。所以,我们向整个嵌入式市场销售了更多的芯片,因为我们的产品范围从低功耗的 Cortex-M 到 Cortex-A,应有尽有,后者更适合这些更丰富的交互性媒体节点。
因此,这一业界成熟的技术一定能带来一些复用性。 Chris Anderson(前作家和 Wired 主编,现为 3DR CEO)就移动规模的经济效益提出了一个非常有趣的观点。 ARM 及其合作伙伴在移动高效计算方面所做的投资在物联网类型的市场(如可穿戴设备)中有非常多的复用机会。
C2:那么,还有没有第五个优势? 你们的合作伙伴生态系统能不能算做其一呢?
Pajak:这正是我打算谈到的。 显然,软件对这些系统来说非常重要。 将硬件一起融合到你的愿景中是一件事,但人们仍需要工具和操作系统提供商的生态系统来为所有这些东西提供支持。 能让人们选择硬件固然很好,但在标准的架构上提供软件会使它变得异常强大。
如果你打算了解 TechCon 上公布的围绕 mbed 的计划,就会发现周围已经存在一个非常强大的生态系统:从提供蓝牙、Wi-Fi、蜂窝网络的传感器供应商、通信服务提供商,一直到帐户服务提供商,应有尽有。 这对于这一代的物联网设备非常重要,因为我们知道,“创客”希望自己的终端设备集成通信和传感器,并能以非常快的速度执行计算。 但是,我们还知道他们希望实现无缝、安全、高效的云连接。 这些都是 mbed 的关注点,随后,我们还会发布一些非常出色的产品。
顺便说一句,安全是其创新过程中的重中之重,而 [mbed 的] 该做法实际上能够为这些受限制的设备带来与互联网银行同等级别的安全性。
C2:此前你说过 ARM 和你的工作让你充满激情。 能讲一下这是为什么吗?
Pajak:当然。对我来说,最令人兴奋的莫过于大街上的普通人虽然不知道微控制器是什么,但他们现在可能知道 Arduino 是什么。 这非常有用,因为突然之间,不管你是什么学科——如艺术家或者设计师,你都能理解物理计算可能为你的特定应用领域带来的力量。 另一个令人兴奋的事情是使人们认识到这样一个事实:计算的成本现在是如此之低,尺寸如此之小,因此具有“嵌入”到所有这些不同产品中的潜力。 这其实是一个有趣的历史时刻,因为技术正在跨越到所有这些学科。 而 ARM 正处于该技术的核心位置。
C2:可穿戴设备是首批涌现出的产品之一。
还有其他一些例子。 技术正在将效率带到过去很可能是固定式的系统中,比如需要完成维护轮次的垃圾收集系统,或需要巡回加注油罐的卡车系统。 我听说过的一个例子是在明尼苏达州,石油运输卡车可事先[远程]得知客户的油箱状况,因此可以优化路线,以确保最需要石油的人先加到油并保持温暖。 有了这种技术推动的优化,运输车队消耗的燃油也更少。 像这样提高效率和技术使现状民主化的例子数不胜数。
C2:要使该运动持续开展下去,还需要哪些技术?
Pajak:需要为设备通信制订开放标准,而要使该趋势扩大,互操作性也是必不可少的。 虽然教育从本质上说不算技术,但其重要性不言而喻。 此外,物联网和此类交互式互联设备的未来发展所需的途径与传统嵌入式工程的某些方面有很大不同。
现在,你需要付出更多精力关注[你的设计]如何与互联网连接系统进行交互。 你需要更多地考虑与环境和人的交互设计,在此处,人的因素极其重要。 我们必须考虑它给企业带来的价值和它给人们带来的体验。 我认为有必要从更平衡的角度而不仅仅是从技术角度来看待这个问题。
这也是了解正在生成哪些数据和如何以最佳的方式格式化数据(特别是面向大数据分析用途)的基础。 其他一些需要让系统设计师和“创客”明白的问题有:如何优化更大的系统? 如何与企业现有的 IT 系统集成? 在您连接这些产品时,必须以更广泛的视角来看待问题。
C2:最后还有什么想法吗?
Pajak:两件事情。 我记忆犹新的是上周我们在 Kickstarter.com 上推出了一个策划页面,我感觉这棒极了,因为上面有 50 个独立的项目,基本上是针对创业公司或企业的。 他们中有些是拥有出色项目的中小型企业,他们刚刚选择了使用 ARM。 他们刚刚评估了技术,且 ARM 合作伙伴提供了最佳的解决方案,因此,他们在此基础上构建了自己的产品。 其中的部分产品太惊人了。 比如 FLUX,它是一种 3D 打印机和扫描仪。 你只需把物体放在那里,它就会进行扫描,然后打印出来。
另一件事是“创客”方法如何为传统的产品研发提供补充,有时甚至是取代。 只要看看风险投资进入硬件初创公司的数量,尤其是在 Kickstarter 的宣传活动之后就明白了。 众筹已经革新产品的设计模式。 当你有了一个想法,将其拿到一个消费群中并立即取得反馈,立即获得该产品的资助认可,这种方式要轻快地多。 我感到这种方法不只适用于初创公司和爱好者。 它正是大公司正在认真寻求的更快速地进行创新的手段。
本文由 ARM 赞助。