许多人都知道Google购并Motorola后,即便再将Moto业务转售给Lenovo,但仍保留2个研究项目继续研究,一是Tango,另一是Ara,其中Ara项目是推行模块化手机,手机的多数功能都可以让终端用户自行搭组,包含摄影镜头、无线模块等。

模块化设计的智能手环Atomwear
模块化设计的智能手环Atomwear

不过2014年8月9日,群众募资网站上有个新发起募资项目为Atomwear,由大陆移民加拿大的Shuwen Liu(卢淑雯?)所发起,该项目在建立一个模块化、自由搭组的智能手环。

模块化的智能手环

Atomwear智能手环的根基是一片环形、可凹挠的软性印刷电路板(FPC),称为基板(base board),其上有6个微型的插槽,每个插槽均是12 x 2的脚位,用来连接不同的功效电路板,功效电路称为模块(module)。

Atomwear目前已开发出12种模块可供选用,但有些是基本不可或缺的,例如电池模块(40mAh)、微控器模块(使用Nordic的蓝牙芯片),是构成智能手环的必要本体,另外电池要充电时需要加装USB埠充电模块。

所以真正出门后可弹性换用、搭配的为4个功效模块(假设出门不再充电,或把充电模块随身携带,随时可换接上去),此外,若嫌电池电路不够,也可以多加装几个模块,例如加装第二个电池模块则电能自40mAh增至80mAh。另外开发者在开发过程中需要除错,所以需要除错模块,但一般用户不需要。

除上述外,其余为真正的功效性模块,如加速度传感器模块(含大气压力感测模块)、九轴感测模块(加速度、磁阻、陀螺仪)、OLED显示器模块等,有更多模块尚在开发,如无线充电模块、条形码扫瞄器模块、NFC模块、GPS模块等。多数模块为1 x 1公分的微型电路板,少数模块大于这个尺寸,如OLED显示器为1.4 x 1.4公分。

一旦选择好搭配的模块,Atomwear也有对应的橡皮外观,可将模块与基板固定,真的可配戴出门使用,而不是方便功效验证用的开发电路板。

另外也谈谈电子工程方面,Atomwear的6个插槽其实是诸多I/O接口的共通集合,包含SPI、UART、I2C、SWD、ADC、GPIO等,透过这些接口让6个模块能连为一体,而插槽设计上虽可反接,但有防呆设计,反接仅是无法正常运作,并不会伤害电路。

开放软硬件设计,让创意自由发展

此外,Atomwear的软硬件设计一律公开,包含可下载电路图档案,提供Android用的范例程序(Java语法撰写)、开放API等,韧体方面用C语言与汇编语言撰写,并放在Atomwear wiki网站上,源代码也见于github。

Atomwear项目发起人已经提出几个智能手环应用,例如当计步器、温湿度传感器、手机防丢提示器,其他应用可能也包含电子罗盘、室内定位、手势辨识、人机互动装置(Human Interactive Device, HID意指鼠标键盘等外围装置)等。

目前Atomwear的韧体完成度约80%,Android应用程序(App)方面的完成度约70%,若募资成功将在2014年9月量产,10月供货。不过,这个项目实际上也不全然是个人发起,背后也获得Nordic与Giayee.com的支持,前者可藉此增加芯片销售量,后者则从事OEM/ODM业务,推行Atomwear也有助其业务。

Atomwear看似美好,但募资网页的问答区亦有人提出质疑,例如虽标榜一切开放,但Nordic对其蓝牙芯片的函式库是有授权限制的,会否因此一并开放?或者会改用mbed项目的堆栈软件?

加上募资项目有高达70%以上延迟出货,甚至最终成果未如网页预期的宣称,因此仍必须保守看待,但整体而言,这对电子硬件工程师、软件程序设计师,以及广大的终端消费者而言,Atomwear都是个具革新、新奇性且值得发展的起点。