《連線》雜誌：Project Ara如何再造智能手機

導語：美國《連線》雜誌網絡版周二刊登題為《添磚加瓦：Project Ara如何再造智能手機》(Building blocks: how Project Ara is reinventing the smartphone)的評論文章稱，為了全面完善模組手機的理念，谷歌的Project Ara項目採用很多從未在大消費電子品中出現過的技術。但如此尖端的品卻並未瞄準高端用戶，而是眼於50億尚未擁有智能手機的人。不僅如此，谷歌還希望通過這一項目徹底改變當今手機硬件市場的格局，直接對接零部件企業和終端消費者，富士康和三星等傳統巨頭可能因此消失。

以下為文章主要內容：

在加州桑尼韋爾的一間普通的辦公室裏，很多尺寸相同的木板和發泡板被拼裝到一起，組成了一個臨時的集裝箱模型。裏面掛一盞沒有點亮的燈泡，下面放一些簡單的傢具和一張桌子，桌子上擺許多樂高積木。這些積木可不是用來玩的，它們是各種電子模組的替身，有朝一日可能會被用在Project Ara手機裏——從理論上講，有了這種手機，人們今后只要更換不同的零部件即可完成硬件升級，而不必購買全新的手機。

Project Ara的開發者之所以建造這樣一個模型，是為了研究各種可能的零售體驗，幫助人們組裝自己的手機。他們甚至考慮開發一種無創生物掃描器，通過探測用戶的皮電反應來簡化選購過程中的用戶體驗。負責開發這個奇異項目的，則是谷歌的高等技術和品集團(以下簡稱“ATAP”)。

在ATAP，樂高積木這樣的簡單東西卻可以代表極其複雜的創意。這裏的工程師和設計師正在使用多種未經驗證的未來技術開發一種全新的手機。他們希望降低手機的成本，讓50億人都能買得起。為了實現這個目標，他們需要開發一套硬件廠商生態系統，甚至可能挑戰富士康和三星這樣的老牌巨頭。Project Ara主管保羅·埃雷蒙科(Paul Eremenko)表示，他們計劃開發“人類歷史上最具定製性的大品”——他這話時，語氣中沒有絲毫的諷刺意味。

他和他的團隊只剩下一年的准備時間。

艱巨挑戰

Project Ara的整體項目規劃已經對外宣佈，但也不可避免地遭遇了很多質疑。他們將開發一個金屬“內骨骼”，以此作為整部手機的基礎核心，然后鼓勵硬件廠商設計與之匹配的模組，從而直接插到插槽中使用。攝像頭、屏幕和其他智能手機的常見功能都將以模組的形式存在——就連處理器和電源介面也是可以拆卸和更換的。

但ATAP還要克服很多艱巨的挑戰。早在iPhone誕生前，移動技術就已經走上了全面整合的道路。將盡可能多的元件整合到一個電路板或一個晶片上，的確可以帶來很多無法忽視的好處。這種整合模式可以節約電量、降低重量、縮小厚度、壓縮成本，諸如此類，不勝枚舉。

在解決模組化設計遭遇的種種問題時，ATAP几乎都想出了令人驚喜的全新方案。其中大多數創新之前從未在大消費電子品中使用過。本周，ATAP將舉行首屆開發者大會，硬件廠商屆時也可以了解這項技術，了解如何為Project Ara開發模組。

但首先要明白的一點是，Project Ara從技術上講並不是一部手機，它甚至不能算是一個項目。它更像是一個任務——ATAP的最終目標是為谷歌交付一款可行的品，並使之掌握一個硬件生態系統的管理權——埃雷蒙科和他的團隊不只是在開發一系列概念驗證原型品，他們還試圖在既有的行業內創造一個新的行業。

谷歌Project Tango項目同樣出自ATAP的手筆，該部門的任務是構思各種創意，然后將其付諸實踐。這些項目不像Google X的無人駕駛汽車或谷歌氣球項目那樣天馬行空，因為該團隊的所有成員都自願接受了2年的項目期限，承諾屆時將會開發出成品，並向普通消費者銷售。

這一理念借鑒自美國國防部高等研究計劃署(以下簡稱“DARPA”)，埃雷蒙科和他的老闆雷吉納·杜甘(Regina Dugan)之前都曾任職於那裏。杜甘2012年加盟谷歌，負責整個ATAP部門。該部門隸屬於摩托羅拉移動，但在聯想收購摩托羅拉移動的交易中，谷歌卻保留了ATAP。從該部門所從事的項目來看，背后的原因不難理解。

技術創新

在ATAP內部，有很多關於“DARPA創新模式”的討論。這種模式的實質就是利用尖端科技追求現實目標，而不僅僅是開展純粹的理論研究，也不是以新的方式改造既有技術。ATAP還在與其他企業或高等院校展開合作，以令人驚喜的方式解決用戶在使用模組手機的過程中可能遭遇的各種問題。

例如，由於硬件的物理位置相隔較遠，所以通訊速度會有所減慢，但ATAP卻希望通過提前一兩年將所謂的“UniPro”通訊標準推廣到大市場來解決這個問題。埃雷蒙科表示，一旦各種模組都採用UniPro標準，Project Ara手機就足以克服傳輸速度問題——因為這種技術可以為同一設備組成的網絡帶來10Gb的數據吞吐能力，所以只會生幾微秒的延遲。對於存儲和蜂窩網絡等功能來，這已經足夠好了。但對內存而言，或許還不夠快，所以內存仍然要與處理器安裝在同一個模組上。

Project Ara的各種模組之間需要相互傳輸數據，但物理連接通常不夠穩定。所以，這些模組轉而採用了“電容互連”技術。從理論上講，這種無線傳輸技術更加可靠，尤其是在高速模式下。由於比物理插腳體積更小，所以電容板還有助於節約模組空間。

具體到固定模組的裝置上，物理插銷對精度要求更高，而且極易損壞。所以，Project Ara手機將採用電永磁體來固定模組。“這就像是一種介於永磁體和電磁體之間的東西，它可以開啟和關閉。”埃雷蒙科解釋，“它使用電脈衝來切換這兩種狀態，但這卻是一種無源元件，所以無論是在開啟還是關閉狀態下，都不會耗電。”用戶可以借助手機上配備的一款應用開啟和關閉這種磁體，而由於開啟狀態的吸力達到30牛頓，所以足以在手機摔落時避免模組脫離機身。

Project Ara還在與3D Systems合作開發一種全新的3D打印機，以便實現定製外殼的批量生——每一個模組背面都會附帶一個塑料外殼。埃雷蒙科解釋，3D打印機的噴頭正常情況下會來回移動，每完成一個階段后都會停下來。而這套新系統將很多“瓷磚”放到巨大的“跑道”上，這樣一來，3D打印機的噴頭便可在橢圓形的軌道上快速移動，免去了部件設置的等待時間，也無需處理開始和停止時生的慣性。除此之外，該系統還可以提供600DPI的精度，並實現全彩打印，甚至具備次微米級的RMS表面拋光，使得整個系統可以打印出光滑的拋光效果。

雖然這些理論聽起來很好，但似乎需要等待很多年的時間才能最終走出實驗室。不過，這恰恰是DARPA的理念所在。埃雷蒙科表示，ATAP的項目不會只停留在理論或演示階段，而是會以令人信服的規模付諸實踐。

眼實踐

具體到Project Ara，所謂令人信服的規模，指的是不僅要生引人注目的原型品，還要讓模組開發者能夠真正生與之配套的硬件，將“內骨骼”投入生，甚至將上述所有元素都融入成品，最終上市銷售。只有到那時，Project Ara才算取得了成功，也只有到那時，他們才准備真正將其交付給谷歌，並由其負責處理隨后的銷售事宜。倘若無法達到這種狀態，就無法解決所有的技術問題和市場風險。由於DARPA要服軍方採用相關技術，所以也秉承了同樣的理念。

埃雷蒙科表示，DARPA在這方面面臨很多挑戰，因為只是開發一個原型品，或者只在實驗室裏演示成功，根本無法引起軍方的興趣。“例如，我們對軍方：‘瞧，我們秘密演示過了。空軍可以採用了。’但空軍卻會，他們完全沒有興趣。”事實上，埃雷蒙科在DARPA從事的項目與Project Ara有很多相似之處，尤其是在無線通訊技術領域。

與在ATAP一樣，DARPA的每一項技術創新都有實際的目的。埃雷蒙科也認為，一旦ATAP能夠解決重量、電池續航、尺寸等問題，便將對消費者形成重大吸引力。他希望能在今年晚些時候的原型品中實現理想的水平——在各項要求上與同等配置的整合手機保持大約25%的差距。

即便如此，在現有智能手機的基礎上縮短25%的續航時間，同時增加25%的重量和厚度，似乎並不是一個有吸引力的方案。但ATAP還是認為，以此換取模組手機帶來的種種好處還是值得的。例如，有些電池或許能夠以犧牲循環次數為代價，提供兩倍的常規續航時間。這種品永遠無法進入主流手機中，因為厭惡風險的大型OEM廠商不會嘗試這種技術。而在使用了ATAP提供的開源設計工具后，小型硬件製造商則可以以遠低於全面整合品的成本，開發和銷售各種模組。

目標用戶

盡管定製外殼和超級電池或許可以吸引高端用戶，但富裕人群非Project Ara的唯一目標，甚至不是主要目標。“我們不想開發只有硅谷的書獃子才會喜歡的東西。”埃雷蒙科。對他們來，更重要的目標是尚未使用智能手機的50億人。

ATAP希望明年能夠推出所謂的“灰色手機”。這是一款極其簡單的設備，除了處理器、WiFI模組和屏幕外，几乎沒有什麼多余配置。這種手機的物料成本預計只有50美元(但零售價格會根據谷歌的利潤目標而有所調整)。消費者可以購買和使用灰色手機，也可以使用手機上附帶的應用購買升級模組或定製外殼。

“沒有一款整合手機曾經擁有過50億用戶。”埃雷蒙科。但他相信，採用Project Ara平台的設備可以達到這一規模。這正是開頭提到的集裝箱的用途——只是Project Ara考慮的多零售體驗之一。

“等到這款品面市時，它將是人類歷史上最具定製性的大品。”埃雷蒙科。從定製水平上看，與之最為接近的“恐怕只有墨西哥卷了”。他開玩笑道。但關鍵問題在於，等到Project Ara夢想成真時，人們可能會面臨過於繁雜的選擇，無論是從美學上還是功能上，都難以做出抉擇。

選擇悖論

與模組手機本身一樣，“選擇”似乎是理論意義大於實際意義。“當面臨選擇時，如果規劃不當，或者呈現方式不當，就有可能把事情搞砸。人們面臨選擇時往往很有壓力，經常會不知所措。”

為了解決這種選擇悖論，Project Ara團隊開發了一種預裝在設備上的應用，提供了一種獨特的社交體驗。通過所謂的“朋友模式”，用戶便可將自己的手機配置告知好友，讓對方克隆自己的配置。他們還在研究一種無創生物掃描器，可以對用戶的瞳孔放大和流汗情況進行測量，以確定用戶是否因為面臨選擇而感到緊張。不過，這套系統似乎短期內不太可能實現。

谷歌還將設立零售店來銷售手機模組，以及3D打印的塑料外殼。然而，谷歌不會銷售親自銷售模組，而是會將這項工作交給硬件合作伙伴。倘若Project Ara獲得成功，谷歌就將擁有一項足以匹敵——甚至超越——Android的業務。

但更重要的是，Project Ara還會在整個移動行業引發連鎖反應。他們的目標之一是讓整個硬件生態系統更加民主，更加開放，甚至徹底拋棄OEM廠商這一環節，以便讓零部件開發者直接與消費者對接。

當攝像頭公司或電池公司想要進軍智能手機時，必須要同時服工廠和智能手機公司。但如果能夠直接賣給消費者，那麼Project Ara就可以徹底拋棄富士康和和碩等大型代工企業，甚至連三星和HTC這樣的Android手機廠商都會因此消失。“我們希望將決策權交給用戶，不再讓零部件開發者通過OEM來實現這一目標。”埃雷蒙科。

毫無疑問，Project Ara的確是個野心勃勃的項目。通常而言，一個項目從研發到推向市場，都需要數十億美元的資金，而且要花費數年時間。而ATAP卻只有3名谷歌全職員工，外加為數不多的合同工，還有一些為其供應關鍵零部件的外部廠商。他們試圖在兩年時間內完成所有的計劃，這麼短的時限與這個項目本身一樣瘋狂。

“有時間壓力的創新是高品質的創新。”埃雷蒙科，“這通常可以繞過繁文縟節，繞過猶豫不決，增強決策能力。不僅如此，規避風險的傾向也會因此消失。”

Project Ara無疑是一套複雜的系統。所有的零部件必須相互配合，而且要實現數據互通，所有的效果都必須達成預期。而且還要確保所有的模組都能生出來，但這顯然不是板上釘釘的事情。即使一切都實現，可能仍然不足以吸引所有人，畢竟，它可能令人困惑，可能體積偏大。然而，盡管可能存在種種不足，它仍將成為手機市場幾年之內最令人期待的品。(鼎宏)