Pinoccio共同創辦人Eric Jennings專訪

三月 20, 2013
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Pinoccio微處理控制板

Eric Weddington,Atmel開放原始碼及社群網站的行銷經理,發表了一篇與Pinoccio創辦人Eric Jennings進行的深入訪談。Pinoccio是一間新成立的開放原始碼硬體公司,他們的第一個產品是瞄準物聯網(IoT)產品空間的微處理控制板。Pinoccio稱他們的控制板為「有翅膀的Arduino Mega」,並且與Raspberry Pi友善相容。接下來是專訪內容:

Pinoccio是一間新成立的開放原始碼硬體公司,建構「一個完整的物聯網生態系統」。他們最近在Indiegogo完成一個成功的募款活動來幫助他們發展第一個產品:一個口袋大小的微處理控制板,有無線網路、可充電的鋰聚電池、感應器,並且能夠透過擴充板擴充功能,就如同一個Arduino一般。它配備了一個ATmega微處理器系列中的Atmel晶片,也就是新的Atmel ATmega256RFR2,這是一個單晶片AVR 8-bit處理器,也是一個含2.4GHz IEEE 802.15.4收發器的低功率微處理器,支援WPAN通訊(ZigBee、ISA100.11a、WirelessHART、IrDA、無線USB、藍芽、Z-wave、近身通訊及MiWi)。一月時,Ingolf Leidert在Bits & Pieces發表一篇有關Pinoccio的文章

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Eric Jennings, Pinoccio共同創辦人

Eric Jennings與他的合作夥伴Sally Carson共同創辦了Pinoccio。就在2012年舊金山灣區Maker Faire之前,Eric Jennings和我在第一屆硬體創新研討會(Hardware Innovation Workshop)相遇了。我們當時討論到了微處理器radio、RF、mesh networking、開放原始碼專案,並且在他設計Pinoccio的期間持續保持聯絡。我們最近則是討論了他們的設計和進展、開放原始碼(Open Source)開放硬體(Open Hardware)以及Pinoccio的未來等等。

Eric Weddington EW: 是什麼刺激你和你的夥伴Sally開發Pinoccio

Eric Jennings EJ: 我們倆對硬體事業有興趣已經很久了。Pinoccio最起初的靈感來自於Sally和我都讀過的一本書,是由Bruce Sterling著作的《Shaping Things》。那本書啟發我們思考像Pinoccio這樣存在的設備到底長怎樣。在那本書中,他描述了物聯網(Internet of Things)的早期概念——他稱之為「Spime」的裝置。Spime,他這麼寫著,是究其一生可以穿梭空間(space)和時間(time)來追蹤的物件,我們則將定義延伸到生活周遭中的數據實例。這已經是將近十年前寫的書,所以今天聽起來或許有點古怪,但在寫的當時卻是極有前瞻性的。

EW: 大多開放原始碼的案子都是從「搔自己的癢處」開始,你覺得PinoccioArduino社群裡可以滿足什麼樣的需求?

EJ: 從2008年我首次拿起Tom Igoe的《Making Things Talk》就開始投入Arduino,在那之前我研究的是68HC11硬體破解,更早之前則是在大學時期的8088,但萬事起頭難。這幾年來我在Arduino平台上建立了一些個人專案,我愛這個平台、我愛它的開放性,以及我多快可以從其他人針對各式各樣實務操作問題的經驗中學習最佳解決方案。

然而,當任何事情牽扯上無線或是電池供應就開始變得支離破碎了。因為必須要添購額外的擴充板、XBee模組以及許多的9V電池的關係,導致價格快速的成長。我們想要一個迷你、袖珍且相容於Arduino的微處理器,以電池供電、可充電,並且內建無線。

所以可以說Bruce的書讓我們洞悉未來事情會如何發展,而Arduino社群則是傳遞給我們現在什麼樣的設計可以順利運作的經驗,以及未來的改進空間。

EW: 當你和你的夥伴在設計Pinoccio時,是否有遵守什麼設計原則?有什麼「經驗法則」嗎?

EJ: Pinoccio另一位創辦人Sally Carson是人與科技互動的專家,我的意思是她對於人和電腦互動心理學有既深且縝密的想法。人機互動、使用者經驗,以及實用性全都是她負責的領域。我認為她的貢獻是我們努力完成Pinoccio的秘密武器。

所以Pinoccio其中一個主要的設計原則是「人們感覺如何?」。我們定義出使用者經驗角色(UX personas),是以使用者為基礎所設計出的虛擬人物模板。

我們為今天的Pinoccio定義出兩個主要的角色,而每個決定的討論過程 – 從使用哪個電源管理IC,一直到你對手裡的裝置的感覺 – 都是從這兩個角色視野出發所辯論得來的結果。我們甚至為他們取了名字,所以當我們討論到產品特性或功能時,我們會這麼問:「你認為Edwin會和Theo一樣在乎這點嗎?」這幫助我們專注於重要的特性,而哪些可以留待之後再考慮。

另一個我們也很重視的原則是不要讓價格成為唯一的決定因素。從一開始我們就了解到使用簡單和品質信賴與價格一樣重要。由於我們希望讓Pinoccio盡可能地容易取得,所以我們當然在乎它的成本,但是我們不會對在論壇裡宣稱「什麼?我30分鐘就可以做一個而且只要$7」這樣的酸民做出回應,如果是這樣的話,酸民大大你就自己做一個吧。

當然,不論你曾經在硬體領域待過多長一段時間,你都會學習到重複的生產流程、大宗採購、證照管理以及通路關係是一門生意能夠永續生存的經營之道。在你自己的工作室裡做一個是一回事,而能夠用有效率的、可重複的方法生產10,000個則完全是另外一回事。

EW: 開放原始碼(Open Source)對Pinoccio有多重要?不論是工具或是社群方面的協助?

EJ: 開放原始碼是我們公司經營理念的基石。我估計如果將Pinoccio每天所使用到的工具、架構、伺服器、資料庫,以及其他軟體全部條列出來,其中超過一半都是開放原始碼。甚至像微不足道的Shell Script這樣被視為理所當然的事情,都帶給我們不可或缺的好處。

Pinoccio本身是一間開放硬體公司,意思是我們不僅僅開放Bootloader和韌體的原始碼,也同時開放我們的硬體設計和電路板的設計檔。有些人聽到這件事認為我們瘋了,而其他人則是靜靜的點著頭,像我們一樣相信這實際上是為公司帶來優勢——而不是某種天真的損己利人的行為。

我們密切追蹤像是SparkFunAdafruit3D Robotics這樣的公司的軌跡,很顯然的,開放硬體設計可以提供你快速的回應和迭代設計,即使小團隊也能夠遠勝於大型而傳統的硬體公司。

讓我用一個故事來告訴你這是怎麼回事。有一個人住在瑞士,他6個月前主動聯絡我們,他聽說了Pinoccio這個案子,並且希望可以了解更多,於是他開始寄e-mail給我,在研究我們的設計圖後提供一些簡單的建議。在我們更了解對方之後,我才知道他是一個退休的醫療設備設計工程師,他最近退休了之後在瑞士阿爾卑斯山買了一間有700年歷史的老房子,在這個全世界最美麗的國家裡養了些羊和雞。他說他對電子實在是太過熱愛以致於還沒辦法完全放下,他希望Pinoccio可以幫助他監控和管理他的小小農場。

透過雙方合作,他的貢獻提升了10倍的電池壽命,並且使我們能夠以非常精細、十分彈性的方式控制Pinoccio電路板上的功率承受能力 – 遠比我一開始所構想的先進許多。我們持續e-mail往來,不斷討論如何讓Pinoccio電路板上的靜態電流降至更低。他還為Pinoccio設計能源收集擴充板,讓他可以充像80mV鋰聚電池這麼低的電流,而這個夏天我們就可以開始供貨販售這種擴充板了。

現在想像一下,這是一個低功率系統的專家,如果不是開放原始碼的話,他也無法取得我們設計的任何細節,而我們也永遠不會知道他的存在,就算知道這個人的存在也不可能雇用他,因為他已經退休了,所以可以假設職涯發展再也刺激不了他。開放原始碼是非常強而有力的,我們的產品也因為這樣的開放而為所有人進化得更快、更好。

EW: Pinoccio在其他具有類似功能的產品中如何脫穎而出?

EJ: 現在有很多產品提供和Pinoccio相同的功能,我甚至可以說有一些特定的功能集合比我們的還棒。

但讓我們與眾不同的是,我們將所有實體設備所需的一切都放到網路上,並且同時是開放的。有些公司做得非常接近,但在「開放」這一塊打住了,有一些或許開放了,但因為缺少韌體的腳本範例所以無法回溯至硬體本身。我們計畫讓個別的電路板都有自己的網址,你可以在那提問或下指令。那對於千百萬了解REST端點與WebSocket,但卻是硬體新手的軟體及網頁開發者是非常強大的工具。

回到我們的角色,其中一項的要求是當你一收到Pinoccio的入門套件,你要能夠在5分鐘之內讓網路瀏覽器對硬體產生作用——例如開關它的LED;你也要能夠在相同的5分鐘之內從硬體端推送數據到網路——例如溫度。回想起我破解Arduino的年代,在我花了一整個周末好不容易讓網路堆疊(Network stack)和我買來的WiFi擴充板起作用之後,卻還是無預警地中斷連線,然後我需要運轉Heroku虛擬伺服器來當作這個案子的網路位置,超挫折的。

EW: Pinoccio哪一部分的設計過程讓你驚訝?

EJ: 最令人驚訝的設計過程是,為了要設計出好產品我們要決定從多高層級開始。當初我們要是直接從我偏愛的項目、或是從價格考量來設計硬體,那麼我們今天得到的就會是個次級品。相反的我們專注於「我們的產品要為我們的設計角色解決什麼問題」才是真正幫助我們將注意力放在重點上。

從這個角度出發對設計流程的重要性讓我感到驚訝,聽起來像是陳腔濫調,但產品設計必須由人出發然後才是硬體,而非硬體然後人。我很確信其他的工業設計者讀到這篇文章時一定在想「這是理所當然的」,但是當設計一個產品要在這麼早的階段,甚至在還沒意識到它對我們而言是重要的一步的時候就加進去這個概念,對我們來說反而令人驚奇。

EW: Pinoccio哪一階段的設計那你感覺到有挑戰性?或它本身就是最有挑戰性的案子?你如何克服這個挑戰?

EJ: 兩個主要零件是我們最大的挑戰。我們有預期到Pinoccio RF射頻部分的困難度。對於非RF的工程師而言,RF就像是黑魔法,它有用得很但卻不直覺,有時候根本是徹頭徹尾神祕兮兮的,再加上一般來說知識並不容易取得,以及與RF前端調頻的工具費用,也難怪它對大多數的硬體工程師來說始終感覺像黑魔法一樣。

除了選擇使用專為Atmel微處理器無線電所設計的RF前端零件之外,我們還試著完全遵照規格表上的建議來降低大部分的困難,在找出最合用的RF設計之前我們的電路板歷經七次的改版,然而這還是不夠,因為我們不知道我們的微帶天線特性阻抗到底正不正確。

我並不想要矇著頭一股腦的就投入生產,所以我們最近從波蘭聘請了一位RF顧問提供協助,或者說他將在最後調整階段及FCC認證上伸出援手。這很重要,我們學到在需要幫助的時候尋求外援。沒有人能夠懂得所有的事,當多數人將他們最專業的知識貢獻於問題核心時,這會造福所有的人。

另外一個具有挑戰性的部分則是一個完全出乎意料而且毫不起眼的零件,就是我們選用的連接器插座。如同Arduino,Pinoccio也採用擴充板的概念—— 一個使用特定感應器或零件的電路板,讓你可以插入Pinoccio主板的連接插座來擴充它的功能。由於Pinoccio袖珍外型的關係,我們選用2mm的連接頭,結果沒有一間公司生產得出低高度、長排針,而間距又能夠符合的產品。

我們聯絡了所有主要的連接頭製造商(還有一些沒那麼知名的)發現沒有人辦得到,所以我們只好暫時求助於高厚度的連接器插座。從「手感」的角度來說真是讓人憋扭,因為擴充板的連接頭比他們需要的高度還要高,但目前我們也只能接受了。只要我們開始第一批生產,我不排除會克服一切困難來開客製連接頭,這樣一來肯定會非常貴,但是從人機界面的角度來看卻是非常重要。

但是誰想得到連接器插座竟會是設計上的一大挑戰?

EW: 你剛剛完成一次成功的網路募捐,恭喜你!你下一步要做什麼?

EJ: 謝謝!是的,這次的活動完全超出我們的預期,我們設立了非常高的目標,一旦FCC認證出差錯、或是我們成本計算有誤、還是有哪些零件拿不到的話,還會有預留空間可以補救,然而我們很高興網友們不只幫Pinoccio達成目標,甚至還壓倒性地超出了75%。

現在我們極度專注將從募款活動獲得的動能轉換成一個可永續生存的公司。首要的是妥善安排器具設備以生產募款時預定的第一批產品,不過我們也為未來的生意架構電子交易網站,將Web API架構在一部分目前的平台上,並且開始招募員工來協助這部分的工作。

這聽起來很奇怪,募款活動有趣且刺激,但現在我的工作要開始將Pinoccio推廣到人們的手中了。

EW: 看起來你已經有很多的後續計畫,Pinoccio還有哪些發展方向?

EJ: 我們目前有8個擴充板在研發當中,從3軸加速計/3軸陀螺儀、到GPS、環境感測、動作及聲音感應、16路脈波調變LED驅動以及能源收集。我們有一個非常活絡的社群論壇,有關下一步要研發什麼擴充板的詳細技術討論也在其中。

我們的產線安排讓新的擴充板設計不需要多花太多成本,所以對於擴充板的新想法我們都樂見其成。

但是即使沒有擴充板,Pinoccio仍然能夠輕易地擴充。電路板本身幾乎斷開所有連向連接器腳座的微處理器pin腳,所以你能夠存取I2C、SPI、2 UART、一些GPIO和8 ADC,如果你想要做麵包板或萬用板都沒問題。我們也提供原型板,讓你可以在有良好擴充板規格設計的電路板上銲上您所想要的設計,做出一個更耐用的自製品。

EW: 現在群眾募款活動已經結束,大家要怎麼下張(或更多的)Pinoccio訂單?

EJ: 架在我們網站上的電子商務部分即將完成,就算錯過了集資活動大家還是可以在那裡預購Pinoccio。我們也會販售一些擴充板和周邊配件,像是鋰聚電池零件、跳線,和其他製作原型時會想要的東西。

我們也還在和一些主動聯繫我們、對銷售我們產品有興趣的知名Maker/DIY零售商洽談,現在還不能公布他們的名字,但我們預期你們也可以在喜歡的線上商店買得到Pinoccio。

[原文]

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