Project Ara頻頻曝光 淺談手機模塊化設(shè)計

　　【手機中國 評測】前不久的Google I/O大會上，除了發(fā)布了Android N還有正式宣布Project Ara將于今年秋季向開發(fā)者推出測試機，預(yù)計17年推出量產(chǎn)機型。吹了那么多年的模塊化手機終于來了，一路以來經(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稍微深度一點的定制化設(shè)計除了后蓋，還能對前面板、鑲邊、個性刻字、開機問候語和閃存大小進行DIY。但是離模塊化設(shè)計還是有一段距離，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)計邁進一大步。今天就讓我們分析一下Project Ara能否興起模塊化設(shè)計新思潮。

機遇

　　LG憑借LG G5和LG G5 SE在今年率先邁出模塊化設(shè)計手機的一大步，LG Friends其中兩個配件LG Cam Plus和LG Hi-Fi Plus能夠替換掉上述兩款機型的電池模塊。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時候則需要先取下原來機身內(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的機身。

LG Friends

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

將Hi-Fi模塊從手機端轉(zhuǎn)移到耳機端

　　模塊化設(shè)計帶來另一個好處就是能夠隨時更換損壞的模組，LG G5相比很多金屬手機多了可拆卸電池的設(shè)計。果粉應(yīng)該深有體會，iPhone其實是可以使用很多年也不升級的，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升級到15年的iOS 9也依然能夠流暢運行。但是電池損耗問題客觀存在，即使做工了得的iPhone也難逃宿命。加上iPhone采用了一體化機身設(shè)計讓消費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，三星這幾代旗艦機更換了一體化機身之后也遇到了類似的問題。LG G5模塊化設(shè)計很好地解決了這個問題，也延續(xù)了LG G2開始的可更換電池人性化設(shè)計，改善了旗艦機普遍續(xù)航能力都不高的問題。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)計是LG G5亮點之一

　　模塊化設(shè)計第三個好處就是增添了DIY的樂趣，讓用戶享受類似組裝臺式機那種快樂。DIY的消費者有時候并不是為了省錢放棄品牌機，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那種成就感，享受那種從零到一的體驗。同理，智能手機也一樣，Project Ara當(dāng)初的設(shè)計思路就是為了讓我們充分享受這種DIY樂趣。正如小時候玩樂高玩具一樣，就喜歡將一臺手機拼湊得與眾不同。前置2100萬像素攝像頭，后置4100萬像素攝像頭，獨立Hi-Fi模塊，獨立光學(xué)變焦模塊，雙揚聲器，對于手機廠商來說這種稍顯奇葩手機可能并不適合大批量生產(chǎn)，但是總有小眾市場愿意花費昂貴金額訂造一臺專屬手機。

2100萬像素前置攝像頭

4100萬像素主攝像頭

　　提到DIY，這里我也分享網(wǎng)上流傳的一些Project Ara定制版手機構(gòu)想。像亞馬遜Fire Phone那種正面面板擁有四個攝像頭的做法，有了模塊化設(shè)計之后實現(xiàn)起來也很容易。高達6020mAh電池容量的續(xù)航神器金立M5擁有兩塊電池，未來Project Ara將這種設(shè)計擴展到4塊電池也是可以的。隨著DIY程度進一步開放，還能夠為女性用戶提供防狼噴霧的模塊以防萬一。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。未來可能連血糖測計儀也能夠以模塊化形式塞進去Project Ara手機之中。

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)測站”，這個設(shè)計方案準(zhǔn)備為Project Ara開發(fā)七款“背部可拆卸監(jiān)測模塊”，包括空氣質(zhì)量、二氧化碳濃度檢測、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收購個人環(huán)境監(jiān)測器公司Lapka

　　Project Ara模塊化設(shè)計還能夠大大降低昔日一些比較復(fù)雜手機結(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)計思路之后，我們大可不必思考如何讓攝像頭旋轉(zhuǎn)起來，旋轉(zhuǎn)角度是多少度，直接把攝像頭拆下來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)那種先拍照后對焦設(shè)計也行，像華為P9那種合成成像設(shè)計也行，或者像LG G5那種兩個攝像頭獨立成像的設(shè)計也沒問題，全部通過更換對應(yīng)攝像頭模塊即可完成。 

OPPO的旋轉(zhuǎn)攝像頭設(shè)計十分復(fù)雜

挑戰(zhàn)

　　縱然我們看到了模塊化設(shè)計的希望，也從Google口中印證Project Ara存在并有很大機會在明年量產(chǎn)，但是這個項目還是存在著一些挑戰(zhàn)。Google剛開始時候雖然宣布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，但是后來改變了說法，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)計貌似變得有些遺憾。具體做法估計類似近年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，目的就是進一步減少主要部件對機身的占用空間。缺點也很明顯就是無法對CPU和RAM進行單獨替換，只要CPU、RAM或者主板其中一個部件壞了就必須同時更換另外幾個模塊的部件，成本是一個不得不考慮的因素。

Intel之前計劃是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)過大量研究和測試之后發(fā)現(xiàn)只有將這三個部件固定之后，才能夠保證在更換其它模塊時候也不會讓Project Ara手機那么容易支離破碎。

　　提到支離破碎，大家還記得當(dāng)年諾基亞的那些功能機為啥那么耐摔嗎？主要是因為當(dāng)諾基亞手機從高處跌落時候，能夠通過將手機、手機電池和手機殼解體從而抵消來自地面的部分沖擊力。這個例子告訴我們，如果采用同樣的思路設(shè)計模塊化手機，這次自動解體的就不僅僅是電池和手機后蓋，而是攝像頭、ROM、喇叭等組件。對于動手能力強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Project Ara時候盡量設(shè)計得容易拆卸和安裝，就像樂高積木一樣。以目前Google推出的第二代Project Ara原型機Spiral 2結(jié)構(gòu)為例，核心內(nèi)骨骼采用了電永磁鐵系統(tǒng)可以將各個模塊固定在手機上，但是并沒有公布這種結(jié)構(gòu)在摔落測試的表現(xiàn)。

Spiral 2

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

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

這年頭你還會買MT6592手機嗎？

　　硬件標(biāo)準(zhǔn)化相信是Project Ara另一個需要克服的難題，正如Android系統(tǒng)的碎片化問題一樣，越開放的設(shè)計越容易出現(xiàn)產(chǎn)品上分歧。Google開源思想同樣用在了Project Ara上，那么模塊化手機各個部件之間一定會存在著不同供應(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的開放性進一步提高，不同手機廠商產(chǎn)品之間也能夠通過自由組合形成一臺全新的模塊化手機。假設(shè)我希望定制一款模塊化手機擁有索尼Xperia X Performance的攝像頭，三星S7 edge雙曲面屏幕，HTC 10的雙揚聲器，諸如此類的需求拼湊在一起之后，手機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)存插到主板上是無法開啟電腦的，所以硬件兼容性和統(tǒng)一硬件標(biāo)準(zhǔn)是一個具有挑戰(zhàn)性的難題。

HTC 10雙揚聲器設(shè)計深入民心

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

　　總結(jié)：根據(jù)Google的計劃Project Ara將會在今年秋季推出測試機，而通過本文的分析Project Ara還存在著很多問題沒有解決，屆時推出的測試機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項目。另一方面我們也從LG G5以及近日不斷曝光的Moto Z系列機型身上看到模塊化設(shè)計的希望，還有上文提到的降低商品售價、方便替換損壞模塊、自由組合更加適合自己日常需求的機型等優(yōu)勢。

Moto Z Play諜照再次出現(xiàn)模塊化設(shè)計痕跡

　　模塊化設(shè)計是一把雙刃劍，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這個項目中，并且將上面提到的一些技術(shù)上問題解決，那么模塊化設(shè)計還是能夠流行起來的。否則只會成為下一個Android系統(tǒng)，碎片化問題從系統(tǒng)端蔓延到硬件端，而且還進一步引發(fā)硬件間兼容性問題。

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