Project Ara頻頻曝光 淺談手機(jī)模塊化設(shè)計(jì)

　　【手機(jī)中國(guó) 評(píng)測(cè)】前不久的Google I/O大會(huì)上，除了發(fā)布了Android N還有正式宣布Project Ara將于今年秋季向開(kāi)發(fā)者推出測(cè)試機(jī)，預(yù)計(jì)17年推出量產(chǎn)機(jī)型。吹了那么多年的模塊化手機(jī)終于來(lái)了，一路以來(lái)經(jīng)歷的風(fēng)風(fēng)雨雨可謂歷盡艱辛。

　　一加、小米、nubia等廠商推出的定制化后蓋讓我們看到了Project Ara雛形。Moto Maker稍微深度一點(diǎn)的定制化設(shè)計(jì)除了后蓋，還能對(duì)前面板、鑲邊、個(gè)性刻字、開(kāi)機(jī)問(wèn)候語(yǔ)和閃存大小進(jìn)行DIY。但是離模塊化設(shè)計(jì)還是有一段距離，直到今年LG G5讓我們看到了希望，一體化金屬機(jī)身不僅能夠拆卸電池，還能夠更換不同的LG Friends配件讓模塊化設(shè)計(jì)邁進(jìn)一大步。今天就讓我們分析一下Project Ara能否興起模塊化設(shè)計(jì)新思潮。

機(jī)遇

　　LG憑借LG G5和LG G5 SE在今年率先邁出模塊化設(shè)計(jì)手機(jī)的一大步，LG Friends其中兩個(gè)配件LG Cam Plus和LG Hi-Fi Plus能夠替換掉上述兩款機(jī)型的電池模塊。前者還能夠額外增加LG G5和LG G5 SE的電池容量。安裝LG Hi-Fi Plus時(shí)候則需要先取下原來(lái)機(jī)身內(nèi)置電池，改插到LG Hi-Fi Plus上之后再重新插入到LG G5和LG G5 SE的機(jī)身。

LG Friends

　　模塊化設(shè)計(jì)的其中一個(gè)好處就是能夠讓消費(fèi)者根據(jù)自己的經(jīng)濟(jì)承受能力購(gòu)買不同的配件，預(yù)算不足的話就不買配件擴(kuò)充唄。其實(shí)LG G5在發(fā)布時(shí)候的價(jià)格和LG G4并沒(méi)有差距太多，如今在京東商城等網(wǎng)站看到接近5000元售價(jià)其實(shí)是包括了LG Friends的配件。換句話說(shuō)手機(jī)廠商為了提高手機(jī)銷量大可采用類似的做法，將增強(qiáng)拍照、Hi-Fi等能力的配件以擴(kuò)展形式單獨(dú)銷售，裸機(jī)價(jià)就能夠做得更低。類似的做法還有樂(lè)視超級(jí)手機(jī)，相比樂(lè)Max和樂(lè)Max Pro配置大幅升級(jí)的年度旗艦樂(lè)Max 2能夠?qū)⑹蹆r(jià)控制在2099-2499元，這和將樂(lè)Max 2的Hi-Fi模塊轉(zhuǎn)移到耳機(jī)上有一定關(guān)系。耳機(jī)是需要單獨(dú)購(gòu)買的，部分消費(fèi)者對(duì)于音質(zhì)并不那么感冒，但是對(duì)價(jià)格十分敏感，這個(gè)時(shí)候他們可以選擇購(gòu)買價(jià)格更加便宜的裸機(jī)而不是耳機(jī)套裝版。

將Hi-Fi模塊從手機(jī)端轉(zhuǎn)移到耳機(jī)端

　　模塊化設(shè)計(jì)帶來(lái)另一個(gè)好處就是能夠隨時(shí)更換損壞的模組，LG G5相比很多金屬手機(jī)多了可拆卸電池的設(shè)計(jì)。果粉應(yīng)該深有體會(huì)，iPhone其實(shí)是可以使用很多年也不升級(jí)的，除了硬件配置可以撐很多年，操作系統(tǒng)的兼容也是主要原因之一。11年的iPhone 4s升級(jí)到15年的iOS 9也依然能夠流暢運(yùn)行。但是電池?fù)p耗問(wèn)題客觀存在，即使做工了得的iPhone也難逃宿命。加上iPhone采用了一體化機(jī)身設(shè)計(jì)讓消費(fèi)者不能夠隨便更換這塊電池，最終要么就拿去維修店更換電池，要么就忍受著每況愈下的續(xù)航能力。除了蘋果，三星這幾代旗艦機(jī)更換了一體化機(jī)身之后也遇到了類似的問(wèn)題。LG G5模塊化設(shè)計(jì)很好地解決了這個(gè)問(wèn)題，也延續(xù)了LG G2開(kāi)始的可更換電池人性化設(shè)計(jì)，改善了旗艦機(jī)普遍續(xù)航能力都不高的問(wèn)題。除了電池，ROM、攝像頭等模塊自然也能夠輕松更換掉。

可拆卸電池設(shè)計(jì)是LG G5亮點(diǎn)之一

　　模塊化設(shè)計(jì)第三個(gè)好處就是增添了DIY的樂(lè)趣，讓用戶享受類似組裝臺(tái)式機(jī)那種快樂(lè)。DIY的消費(fèi)者有時(shí)候并不是為了省錢放棄品牌機(jī)，而是為了享受顯卡、硬盤、內(nèi)存、主板這些一件一件零件組裝起來(lái)那種成就感，享受那種從零到一的體驗(yàn)。同理，智能手機(jī)也一樣，Project Ara當(dāng)初的設(shè)計(jì)思路就是為了讓我們充分享受這種DIY樂(lè)趣。正如小時(shí)候玩樂(lè)高玩具一樣，就喜歡將一臺(tái)手機(jī)拼湊得與眾不同。前置2100萬(wàn)像素?cái)z像頭，后置4100萬(wàn)像素?cái)z像頭，獨(dú)立Hi-Fi模塊，獨(dú)立光學(xué)變焦模塊，雙揚(yáng)聲器，對(duì)于手機(jī)廠商來(lái)說(shuō)這種稍顯奇葩手機(jī)可能并不適合大批量生產(chǎn)，但是總有小眾市場(chǎng)愿意花費(fèi)昂貴金額訂造一臺(tái)專屬手機(jī)。

2100萬(wàn)像素前置攝像頭

4100萬(wàn)像素主攝像頭

　　提到DIY，這里我也分享網(wǎng)上流傳的一些Project Ara定制版手機(jī)構(gòu)想。像亞馬遜Fire Phone那種正面面板擁有四個(gè)攝像頭的做法，有了模塊化設(shè)計(jì)之后實(shí)現(xiàn)起來(lái)也很容易。高達(dá)6020mAh電池容量的續(xù)航神器金立M5擁有兩塊電池，未來(lái)Project Ara將這種設(shè)計(jì)擴(kuò)展到4塊電池也是可以的。隨著DIY程度進(jìn)一步開(kāi)放，還能夠?yàn)榕杂脩籼峁┓览菄婌F的模塊以防萬(wàn)一。最后還能夠定制各種不同功能的健康醫(yī)療模塊，例如要定制聯(lián)想ZUK Z2 Pro上面那些傳感器也不再是一件困難的事情，例如紫外線傳感器、氣壓高度計(jì)。未來(lái)可能連血糖測(cè)計(jì)儀也能夠以模塊化形式塞進(jìn)去Project Ara手機(jī)之中。

金立M5采用了兩塊電芯

　　之前就有一家名叫Lapka公司，它們希望將Project Ara的模塊化思想打造成“人體數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)站”，這個(gè)設(shè)計(jì)方案準(zhǔn)備為Project Ara開(kāi)發(fā)七款“背部可拆卸監(jiān)測(cè)模塊”，包括空氣質(zhì)量、二氧化碳濃度檢測(cè)、閃光燈以及紫外線傳感器等。Lapka還打算把人體生理數(shù)據(jù)傳感器加入到Project Ara之中，能夠監(jiān)測(cè)心率、血糖以及體內(nèi)酒精含量。

上年9月旅行房屋租賃社區(qū)Airbnb收購(gòu)個(gè)人環(huán)境監(jiān)測(cè)器公司Lapka

　　Project Ara模塊化設(shè)計(jì)還能夠大大降低昔日一些比較復(fù)雜手機(jī)結(jié)構(gòu)的難度，例如旋轉(zhuǎn)式或者翻轉(zhuǎn)式攝像頭。OPPO N系列的旋轉(zhuǎn)式攝像頭結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜的，有了Project Ara可拆卸的設(shè)計(jì)思路之后，我們大可不必思考如何讓攝像頭旋轉(zhuǎn)起來(lái)，旋轉(zhuǎn)角度是多少度，直接把攝像頭拆下來(lái)反著安裝就能夠在前置和后置攝像頭中自由切換。類似的還有雙攝像頭結(jié)構(gòu)，像HTC One(M8)那種先拍照后對(duì)焦設(shè)計(jì)也行，像華為P9那種合成成像設(shè)計(jì)也行，或者像LG G5那種兩個(gè)攝像頭獨(dú)立成像的設(shè)計(jì)也沒(méi)問(wèn)題，全部通過(guò)更換對(duì)應(yīng)攝像頭模塊即可完成。 

OPPO的旋轉(zhuǎn)攝像頭設(shè)計(jì)十分復(fù)雜

挑戰(zhàn)

　　縱然我們看到了模塊化設(shè)計(jì)的希望，也從Google口中印證Project Ara存在并有很大機(jī)會(huì)在明年量產(chǎn)，但是這個(gè)項(xiàng)目還是存在著一些挑戰(zhàn)。Google剛開(kāi)始時(shí)候雖然宣布Project Ara允許用戶定制電池容量、攝像頭模組、處理器、RAM和ROM容量大小，但是后來(lái)改變了說(shuō)法，CPU、RAM和顯示屏是不能夠更換的。相比Project Ara最初的構(gòu)想和PC行業(yè)DIY熱潮，這種模塊化設(shè)計(jì)貌似變得有些遺憾。具體做法估計(jì)類似近年Intel在部分筆記本上將CPU和RAM采用BGA封裝方式集成在主板上，目的就是進(jìn)一步減少主要部件對(duì)機(jī)身的占用空間。缺點(diǎn)也很明顯就是無(wú)法對(duì)CPU和RAM進(jìn)行單獨(dú)替換，只要CPU、RAM或者主板其中一個(gè)部件壞了就必須同時(shí)更換另外幾個(gè)模塊的部件，成本是一個(gè)不得不考慮的因素。

Intel之前計(jì)劃是Broadwell架構(gòu)之后CPU全部采用BGA封裝方式

　　而Google的解釋則是經(jīng)過(guò)大量研究和測(cè)試之后發(fā)現(xiàn)只有將這三個(gè)部件固定之后，才能夠保證在更換其它模塊時(shí)候也不會(huì)讓Project Ara手機(jī)那么容易支離破碎。

　　提到支離破碎，大家還記得當(dāng)年諾基亞的那些功能機(jī)為啥那么耐摔嗎？主要是因?yàn)楫?dāng)諾基亞手機(jī)從高處跌落時(shí)候，能夠通過(guò)將手機(jī)、手機(jī)電池和手機(jī)殼解體從而抵消來(lái)自地面的部分沖擊力。這個(gè)例子告訴我們，如果采用同樣的思路設(shè)計(jì)模塊化手機(jī)，這次自動(dòng)解體的就不僅僅是電池和手機(jī)后蓋，而是攝像頭、ROM、喇叭等組件。對(duì)于動(dòng)手能力強(qiáng)的讀者或許能夠馬上將各種部件還原回去，相反更多的小白用戶或許就只能向身邊的人求救，除非Google在設(shè)計(jì)Project Ara時(shí)候盡量設(shè)計(jì)得容易拆卸和安裝，就像樂(lè)高積木一樣。以目前Google推出的第二代Project Ara原型機(jī)Spiral 2結(jié)構(gòu)為例，核心內(nèi)骨骼采用了電永磁鐵系統(tǒng)可以將各個(gè)模塊固定在手機(jī)上，但是并沒(méi)有公布這種結(jié)構(gòu)在摔落測(cè)試的表現(xiàn)。

Spiral 2

　　提到電永磁鐵系統(tǒng)我們不得不提及Project Ara另一個(gè)問(wèn)題——耗電量和熱插拔。電永磁鐵維持模塊之間連接帶來(lái)的耗電量就得占總電量的20%。雖然Project Ara支持熱插拔設(shè)計(jì)，但是用戶在拆下電池之后必須在30秒內(nèi)完成重新拼接，否則手機(jī)就會(huì)斷電。

　　另一個(gè)問(wèn)題就是產(chǎn)品升級(jí)換代，眾所周知這幾年的智能手機(jī)市場(chǎng)突飛猛進(jìn)，以CPU為例幾年時(shí)間就已經(jīng)完成了從雙核、四核、八核乃至十核心的進(jìn)化，幾年前還覺(jué)得不錯(cuò)的驍龍801如今也順應(yīng)市場(chǎng)需求準(zhǔn)備退休了。如果CPU和RAM整合在一起不能夠更換，那么就會(huì)遇到和PC領(lǐng)域一樣的問(wèn)題。如今不少筆記本選擇將CPU、RAM、主板全部集成在一起，升級(jí)換代的時(shí)候十分不方便，一換就得換整套平臺(tái)。沒(méi)有損壞的前提下，筆記本頂級(jí)硬件配置起碼也能夠撐五年左右，智能手機(jī)估計(jì)也就兩年，你還會(huì)買前兩年所謂真八核的MT6592手機(jī)嗎？

這年頭你還會(huì)買MT6592手機(jī)嗎？

　　硬件標(biāo)準(zhǔn)化相信是Project Ara另一個(gè)需要克服的難題，正如Android系統(tǒng)的碎片化問(wèn)題一樣，越開(kāi)放的設(shè)計(jì)越容易出現(xiàn)產(chǎn)品上分歧。Google開(kāi)源思想同樣用在了Project Ara上，那么模塊化手機(jī)各個(gè)部件之間一定會(huì)存在著不同供應(yīng)商的產(chǎn)品，攝像頭、屏幕、喇叭的供應(yīng)商需要互相調(diào)試和配合。假如Project Ara的開(kāi)放性進(jìn)一步提高，不同手機(jī)廠商產(chǎn)品之間也能夠通過(guò)自由組合形成一臺(tái)全新的模塊化手機(jī)。假設(shè)我希望定制一款模塊化手機(jī)擁有索尼Xperia X Performance的攝像頭，三星S7 edge雙曲面屏幕，HTC 10的雙揚(yáng)聲器，諸如此類的需求拼湊在一起之后，手機(jī)廠商這些模塊之間兼容性就變得十分重要。DIY玩家也知道將不匹配內(nèi)存插到主板上是無(wú)法開(kāi)啟電腦的，所以硬件兼容性和統(tǒng)一硬件標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的難題。

HTC 10雙揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)深入民心

　　綜上所述，Project Ara的模塊化設(shè)計(jì)需要面對(duì)的挑戰(zhàn)有：損壞關(guān)鍵部件、升級(jí)換代時(shí)候都存在難更換CPU和RAM、屏幕的問(wèn)題。跌落地面之后容易出現(xiàn)散架，重新拼合各個(gè)模塊在一起的情況在所難免。帶來(lái)額外耗電量和熱插拔時(shí)間過(guò)短，以及硬件標(biāo)準(zhǔn)化難統(tǒng)一。

　　總結(jié)：根據(jù)Google的計(jì)劃Project Ara將會(huì)在今年秋季推出測(cè)試機(jī)，而通過(guò)本文的分析Project Ara還存在著很多問(wèn)題沒(méi)有解決，屆時(shí)推出的測(cè)試機(jī)更多的意義在于吸引業(yè)界的關(guān)注，讓更多的廠商加入到這個(gè)項(xiàng)目。另一方面我們也從LG G5以及近日不斷曝光的Moto Z系列機(jī)型身上看到模塊化設(shè)計(jì)的希望，還有上文提到的降低商品售價(jià)、方便替換損壞模塊、自由組合更加適合自己日常需求的機(jī)型等優(yōu)勢(shì)。

Moto Z Play諜照再次出現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)痕跡

　　模塊化設(shè)計(jì)是一把雙刃劍，Google如果能夠很好地把控硬件廠商的標(biāo)準(zhǔn)化，適當(dāng)引導(dǎo)他們參與到Project Ara這個(gè)項(xiàng)目中，并且將上面提到的一些技術(shù)上問(wèn)題解決，那么模塊化設(shè)計(jì)還是能夠流行起來(lái)的。否則只會(huì)成為下一個(gè)Android系統(tǒng)，碎片化問(wèn)題從系統(tǒng)端蔓延到硬件端，而且還進(jìn)一步引發(fā)硬件間兼容性問(wèn)題。

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