從最新的11種微控制板看控制板的多元化發展趨勢

五月 8, 2015
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[本文最初發表於《Make》雜誌英文版Vol. 43

80年代,眾家廠商搭載各種CPU的個人電腦蜂湧而出。假如還記得當初盛況的人,就會覺得現在微控制板的情形跟那時很像。這一年半當中,出現許多新型的控制板,短期內這波潮流絲毫沒有消退的跡象。然而,微控制板的市場與個人電腦的市場不同,掀起變革的力道天差地遠。所以,我們沒必要犧牲現在的多樣性來統一規格。實際上,這個市場會變得愈來愈有趣。
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Espruino

平民的身分

新推出的控制板幾乎都會在短短幾個月內消失無蹤。要說剩下的電路板有什麼與眾不同之處,那就是由社群來維護了。目前有Arduino和Raspberry Pi這兩個龐大的社群。即使有的控制板很有趣,努力在部分市場爭得一席之地,然而在微控制板和單板電腦的世界中,還是由這兩大龍頭獨領風騷。

從一無所有開始建立社群是很困難的。因此,新型控制板慣用的行銷手法是篡奪既有的社群,或是打進不侷限於特定控制板的社群當中。新型控制板的製造商多半會遵循後者的方法,所以銷售的策略才會與Maker(亦即Web開發人員)的傳統搭不上線。

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BeagleBone Black

或許這件事令人驚訝,但Node.js和Javascript的社群也有改造硬體的歷史。不過隨著Tessel和Espruino的出現,能夠在這兩個裝置上執行Javascript之後,開發人員就能用自己的母語改造硬體了。

然而,這種社群與成長自Arduino和Raspberry Pi環境下的社群不同,凝聚力不在於控制板,而是語言。照理說來,替第三種社群奠定基礎的並不是特定的控制板,還有其他控制板介入的餘地,Javascript的使用方法也不見得只有一種。

BeagleBone Black看似是Raspberry Pi最強勁的對手,但很少人知道其中包含Cloud9的開發系統與獨創的Bone Script。此外還包括最適合在Beagle系列產品上運作的Node.js函式庫,以及常用的Arduino函數呼叫。WeIO與其他以Linux為基礎的控制板,也打從一開始就包含了以JavaScript為基礎的開發系統。

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Sparkcore(與CC3000)

無線通訊無所不在

長期以來,想要不連到某些網路上就能使用Arduino是件相當困難的事。換成無線網路之後就更困難了。在我看來,Raspberry Pi就是因為如此,才和DigiXBee一樣博得Maker的喜愛。

當新一代無線通訊大有可為,尤其是德州儀器公司的CC3000出現在市場上之後,情況已經徹底改變。無線通訊不只是變簡單了,新型電路板還多半內建無線通訊功能,以低功耗藍牙或Wi-Fi為主。

Light Blue BeanSpark.io Photon就是很好的例子。據我所知,Light Blue Bean是唯一能夠上傳程式碼,使用低功耗藍牙的Arduino電路板。而新型的Spark.io Photon電路板為郵票大小,內建WiFi。這兩種電路板的價格在20美元以下,想必會成為次世代網路功能微控制器電路板的象徵。
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Spark.Io Photon

穿戴式裝置和物聯網

微控制板市場不會走向統一規格的原因之一,就在於控制板並非通用型電腦。微控制板會用來控制各種裝置,使用目的並不單一。因此,以後應該也會出現各種結構和外型不同的控制板。

現在穿戴式裝置和物聯網(IoT)正在開拓微控制板的版圖。這兩種趨勢大幅影響微控制板的設計。控制板將會變得更小、更有效率,並內建無線功能。尤其是穿戴式裝置,沒辦法從插座中取得電源。這種潮流可以從出現在Kickstarter和其他集資平臺的新一代控制板中看出來。比方像是MetaWear和MicroView。當然,Light Blue Bean也是它們的一份子。
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MicroView

ESP8266系列收發器模組就是能看出這種潮流的好例子。這個小型模組只要5美元,原本製造的目的是要以便宜的方式輕鬆將產品連接到網路上。但在加上社群開發的GCC SDK之後,ESP8266本身就會變成微控制板,對物聯網來說是相當便宜的平臺。
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Light Blue Bean

從Maker邁向專業Maker

或許各位曾在別的地方看到,微控制板並非Maker運動所發明的產物,而是由龐大與遙不可及的大型企業製造而成。業界就是喜歡表面黏著型零件和400頁艱澀難懂的說明書。從去年起還出現有趣的發展,這樣的市場也開始關心Maker的世界中所發生的事,而Maker也注意到這一點。
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Edison

徵兆就在於出現將兩種方針在中間匯聚為一的場所。Maker的世界有Raspberry Pi,製造這種控制板是為了將腦袋中的創意放進市售的產品裡。工業界則有英特爾的Edison,這也肩負完全相同的使命。

Maker社群中誕生,內建計算模組的OTTO相機已經包裝成商品。Edison想必也會在推廣的過程中發生同樣的情況。
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CloudBit

無需設計程式

光譜的另一端是類似littleBits的產品,實際上不需要設計程式。儘管這種系統乍看之下很像玩具,如今卻變得威力驚人,甚至還有幾家大公司將它用在全尺寸模型和實際的產品開發上。

Arduino bit,說得更明白一點,由於cloudBit的出現,能夠運用網路連接到大多數的裝置上,使得系統變得更簡單,靈活度大幅提升。透過以自訂位元開發為市場的bitLab,將適合Maker需求的系統公諸於世,滿足想要稍作修補的一般Maker,以及想要增加獨特功能的專業Maker。
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Arduino Zero

次世代的Arduino與Pi

Arduino和Raspberry Pi基金會坐擁龐大的社群,投入巨資在目前的尺寸規格和軟體上,難以大幅進化。話雖如此,這個市場的兩大龍頭並不是一直都沒有改變。

最近即將發售的Arduino Zero採用ARM處理器,目的就是要取代Uno和Leonardo,將整套功能移植到32位元平臺上。除此之外,還要藉由Arduino at Heart計畫,控制Apollo電路板這類爆炸性登場的下一代相容控制板。

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Raspberry Pi B+

Raspberry Pi基金會也推出Model A+和B+,意圖取代原本的Model A和Model B。從發售第一代的Pi以來,基金會在這兩年中收到許多針對裝配問題的抱怨,然而Pi還是獲得巨大的成功。新型控制板在製造時會加以改良,以免再受到這樣的批評。

除了這兩種Model,我們還可以期待Raspberry Pi基金會推出更專業化的控制板。但在基金會投入Pi的擴充板HAT之後,Pi的尺寸規格似乎會暫時固定不變。
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Apollo

現在的處境為何?

我認為往後6個月控制板在市場流通的趨勢,會跟過去12個月當中公開的產品類似。控制板設計的普及化現象將會延續下去,也會出現更多新型的控制板。儘管許多新型控制板會在出現的同時迅速消失,然而在超越過渡期後,市場就會穩定下來。

短期之內,控制板小型化和內建無線功能的趨勢仍將繼續。比方像Espruino,短期內就要發售Pico。雖然還不確定是否會變成那樣,但或許會像Arduino推出時一樣,即使是小型控制板,也會制定出某種標準的尺寸。相信在這塊控制板出現的環境下,會創造出與穿戴式裝置相關的第四種社群。


(譯:李友君)
[原文]

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