模組化智慧型手機(modular smartphone)並未獲得太多的注意,但華爾街日報(The Wall Street Journal)最近曾報導「Google已經”砍掉”他們的”模組化”智慧型手機專案」。代號為Project Ara的計畫已經努力進行了3年,根據報導,它是「Ara的搖滾之旅,於2013年由已被Google購併的手機製造商摩托羅拉(Motorola)開始推展,它後來被搬到Google稱為先進技術與專案(Advanced Technology and Projects)的實驗室。」這些模組化手機將是可升級、具彈性,且比我們目前使用的手機壽命更長—至少,這是使用者期待的一部分。

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Google的Project Ara模組化智慧型手機似乎是個好主意,但其設計現實比預期更具挑戰性,以及潛在提供的機會。



坦白說,當模組化智慧型手機開始時,我並未看到很多的成功機會。就像我很欣賞,甚至喜歡手機有著可替換或可升級部件,並允許添加外部周邊設備,如血糖儀(glucose meters)的概念,但我知道現實反對成功。在具有帶插槽的機架式儀器中添加各種模組這是一回事,但在小型、電池供電、對體積相當限制的手持式裝置中這樣做,相當艱難。

停下來思考關於模組化手機的挑戰。電氣兼容性、連接器、軟體整合、機械配合和整體完整性的問題,加上一個低魅力因素,但通常都不會提到:電力。

我不只是意味著耗盡有限的電池容量,雖然你有額外的一顆電池,但很明顯的,你能使用的時間減少了。相反地,它不僅如此:例如,若模組化附件需要特殊的電壓?這是一個好的思考方向,你可以標準化的只是幾個附加組件的導軌(rail),但由於其功能的物理性質,有些模組化附件可能需要特殊的電壓。這些導軌必須由附加組件內的DC/DC轉換器開發,增加了效率、熱、功率軌瞬變與更多其他的問題。

在硬體與軟體方面經驗豐富的工程師知道,好的電源軌設置,就如同一個架構的好基礎:它若不是堅若磐石,將可能會有奇怪的事情發生。最糟糕的是,它們可能是間歇性的發生,很難被鎖定。這在非技術性(non-technical)用戶的手中特別真實,關於有意義的數據和資料在哪?哪個地方出錯?什麼時候是粗略且不可靠的?

今日的智慧型手機是複雜的裝置,具有複雜的電源管理作為其設計的固有部分。如果你開始增添模組化功能到手機上,電源管理策略將必須改變,然後採用新的策略和演算法,這些都是艱難的任務。

關於那些你可以為今天的智慧型手機取得,透過可用的I/O連接器接口的各種插件、配件又如何?這些都很好,但這些不做成電話的模組。透過使用這樣的附件,終端用戶須要去承擔電話效能及功能任何偏差的責任。

別誤會我:我並沒有反對「模組化」的產品,且事實上,我喜歡它們在許多方面的應用情境,如測試和量測儀器。我也知道每個工程設計都是權衡間的平衡,且模組化產品帶來了一些新的需求,在一個空間和電量受限的一個小產品中,要滿足那麼多層次的要求是相當困難的。

在某種程度上,它就像你偶爾會聽到的:「為什麼今天的消費性產品不能修復?為什麼我們不得不在它們被打破時,把它們給扔了?」答案很簡單:如果你想要一個低價、大批量的小產品,它會被設計為單向、不能維修的產品;若你想要一個親民的、可修復、模組化和非小尺寸的產品;那麼設計形式條件的基本框架會有很大的不同,通常有多個印刷電路板(PCB)、附帶插座的構件,甚至測試點和連接器。

我們在桌上型個人電腦(PC)的早期到中期,曾經經歷過這個模組化的階段。許多使用者可以打開機殼更換RAM、硬碟驅動器和其他內部的硬體,或安裝插入板(plug-in board),這些個人電腦通常會附帶其內部電源軌(電壓和電流)、支援的接口或連接器的列表,以便用戶知道他們可以增加些什麼。很快的,沒有兩台電腦是一樣的,並出現相容性、不可重複的緊急事件…等等的問題。

你對模組化智慧型手機的可行性和期待有何看法?