讓iPhone/iPad可操控家電的「IRKit」──以製作網路服務的概念製作硬體(Maker Pro JP)

八月 21, 2014
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不擅長電子實作的軟體工程師是怎麼製作出「紅外線裝置的基地臺」的呢?──讓我們訪問「IRKit」的大塚雅和先生。

這個裝置只是發射紅外線訊號的盒子

當我實際拿起IRKit,發現它比我想像中還輕。原本這個裝置就只是將伺服器傳來的指令藉由Wifi用紅外線通訊傳送至目標家電。作為一個遙控裝置,接收使用者命令的是IRKit的遙控App。即使沒與裝置處在同一個wifi網域中,也能透過網路伺服器遠端操作。

結合裝置跟App,就能提供很便利的家電操作體驗,像是可以在外面能操控電視或空調的開關,在家中時,如果電視遙控器的按鍵太多,你可以只挑選需要的功能(按鍵)放到iPhone的App上來遙控電視。

雖然預設的遙控器App的目的是讓人能輕鬆操作,不過作者也提供了開發iOS App用的SDK,因此如果你有一些開發iOS App的知識的話,你可以自由地開發App。現在已經推出了利用紅外線命令將位置資訊傳送給觸發器,或是為原本預設的簡易App增添一些不足的功能等三種相容IRKit的App。很多人都有在外面時,希望能依照自己的情況搭配位置資訊來控制冷氣等家電的需求。把只會發射紅外線訊號的盒子(裝置)當作接收器(基地臺),它就變成一個能操控家電的新型態App了。

此外,IRKit裝置是Arduino的延伸裝置,因此你可以在未使用的腳位上添加感測器,讓它的功能更豐富,甚至變成客製化的遙控裝置。能享受Arduino的擴充性也是IRKit的一大特色。假設你想改變IRKit裝置LED燈的發光方式,用Arduino IDE寫上圖案就OK了。


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IRKit與遙控App。

「增加動手做的人」的理念並擴張成一套生態體系

大塚先生在前一份工作Kayac的時代曾開發過一個叫「wonderfl」的著名網路服務。如你所知,它是一個能在瀏覽器上即時運算ActionScript的服務,使用者可以實際執行投稿到網站上的程式碼,參考結果並且修改。這個服務讓使用者集結成一個大社群。那麼催生wonderfl的大塚先生這次為什麼想製作「IRKit」呢?

據大塚先生說,他想要製作裝置的契機是對身為進入公司五、六年的工程師的自己感到「厭倦」了,以及想用容易流行的點子做至今沒什麼人嘗試過的領域。大塚先生表示:「然而,Kayac並不製作裝置,我也沒有認識誰,因此完全不知該如何下手,只能獨自苦惱無法踏出第一步。」 大塚先生的想法是,任誰都會感到不滿的東西就是搖控器了,然而他不擅長硬體,因此並沒有多少進展。雖然有許多工具包像是Arduino或mbed,但是要使用工具包從零開始製作一件物品,終究仍需要才能。

然而大塚先生的經驗與開發IRKit連結了起來。他想要為了那些跟自己一樣自覺不擅長電子實作、無法踏出第一步的人作些什麼來幫助他們。如果那個東西並非像拿工具包為底一樣什麼都能辦到,而是如同wonderfl能享受完成品,且看得到該物品的原始碼的話,不是才能增加更多動手做的人嗎。要從零作出些東西的門檻很高,但如果先有了「1」,把它從無法完全契合自己的目標的狀態漸漸調整到實現出自己想要的東西,如此起就變得簡單了。對於無法使用工具包踏出第一步的人而言,能夠調整完成品也等於是為他們降低了門檻。

大塚先生說:「現在我依然非常喜歡Kayac『增加動手做的人』的理念」。製作物品本身多少會在過程中帶著為對方設想的心情動手做。能夠增加這樣的人,對世界來說是好事。大塚先生似乎有心想製作一個專案為作東西的人提供服務,或是有增加動手作的人的機制。

大塚先生的目標慢慢地擴散開來,為了使用 IRKit產生的類似生態體系的系統也逐漸建立起來。如上面談到的,IRKit絕非單純販賣裝置,它也提供了包含了網際網路伺服器的API及iOS App用的SDK。現在有許多志願者正將公開的IRKit伺服器API封裝(wrap)後利用Ruby、JavaScript、Python、Go開發用戶端函式庫。

將IRKit當作家電製作及販賣


IRKit裝置跟Arduino leonardo使用一樣的微電腦 。最早的IRKit是以Arduino為基底支援藍牙,在山口的Mini Maker Faire展出的就是這個藍牙版。但知道許多人希望能在外面操作家電後就把它改成了wifi。雖然大塚先生完成了一個自用的版本,但這樣跟在部落格寫電子實作的範例沒什麼不同。為了讓它成為廣泛大眾跨越電子實作門檻的基石,大塚先生把目標放在量產。因此大塚先生在2013年9月底離開了Kayac,並買下Kayac內已在進行開發的部份作為自己的專案。

IRKit裝置的樹脂外殼由Miyoshi股份有限公司製作,電路板的製作及組裝是由岐阜縣的久田見製作所生產。Miyoshi股份有限公司也負責生產RAPIRO的金屬模具。據說因此大塚先生跟工廠的人締結了很深的關係。跟Miyoshi公司是在Engadget的工作坊認識的,久田見製作所則是有認識的人牽線。大塚先生說:「一開始我是用能賣出100臺就很了不起的前提跟工廠展開對話,這樣的規模對他們而言並賺不了什麼錢。也就是說,只是很小的案件呢。不過他們願意幫我想怎麼樣能賣得更多,也願意一起思考怎麼做會更好。我很開心我們擁有團隊意識般的想法。」

然而,對於至今只有過開發軟體經驗的大塚先生而言,硬體開發滿是未知的疑問,像是找100個零件的供應商,或是3D列印的成品跟金屬模具的差異等等。3D列印的成型方式是由下而上堆疊樹脂而成,但採用金屬模具凝固樹脂的話就必須要考慮到拔模角。此外,根據不同的開孔方式,金屬模具的組合也會更加複雜。還有伴隨電路板而來的檢查工作,聽說一開始的時候進行地並不順利。或許是因為大塚先生沒有經驗,使得他並不了解測試的重要性,以為只要畫好線路圖及韌體、作出樣品,接著再把零件交給工廠就好了。然而工廠的人並不會了解該裝置正確的運作方式,因此有必要測試電路板是否正常地運作。以IRKit的情況來說,大塚先生寫了測試用的程式,據說在測試流程能順利地運作為止得調整非常多次。

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IRKit的電路板測試機v1是使用Arduino及雷射裁剪機製作而成(以下照片由大塚先生提供)。


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用3D印表機確認孔的位置與上下部零件的配裝。


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樹脂製的外殼是由Miyoshi股份有限公司用射出成型製作。


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在岐阜的久田見製作所。IRKit最早一批的電路板沐浴在朝陽下。

我個人對試產‧製作出硬體的大塚先生請教了我很在意的成本問題,結果意外地聽到製作1000個雖然很辛苦,但做100個則沒那麼難。「最貴的是樹脂用的金屬模具,不過做這樣的東西還不用一百萬日元。最初的100臺總共花了一百萬日圓左右」。

如果要製作原型,交給香港或深圳的工廠製作,或是多花些時間就能作出更便宜的電路板。像是購買零件的訣竅,或是從3D列印樣品→金屬模具的訣竅,上面提到的Miyoshi公司有舉辦研討會,也有像Proto labs這種能在線上報價的服務。當實績增多,個人或小團隊製作這樣的裝置一定會變簡單許多。

在Kayac時期做了許多實驗性的嶄新網路服務或App的大塚先生表示:「我用一樣的方式實驗性地試賣100臺,如果賣得好就製作1000臺,如此一來這個趨勢不就會增加了嗎?」。對於那些想開始嘗試的人,大塚先生也說:「我想跟他們說先試著動手吧」。如果遇到困難,會有許多人伸出援手。你當然可以在碰到網路服務或App的困難時碎念抱怨,但會有人來幫忙的。

關於之後的發展,大塚先生的目標是在美國販售,現在正在研究FCC認證。他認為IRKit身為遙控及網路中介者的功能已經完成了,接下來他打算充實客戶端的部份。如果客戶端及App能更加完備,據說就可以從連接HTTP的客戶端傳送紅外線訊號給任何物品,這樣IRKit的可能性就應當更廣泛了。

-大内 孝子

(譯:蘇怡婷)
[原文]

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