现代的智能手机是产品适应性上的伟大创举。它能让你打电话、拍照片还能听歌看电影。从网上下载的应用程序还可以让你做其他的事情，追踪工作项目、监督饮食或者当 DJ 混音乐。甚至还有应用程序帮助你找到隐藏的宝藏，即用手机上的磁力感应器将手机当成是一个指南针，指引用户寻找宝藏。 但不要让这些太明显、太出色的适应性迷惑了你的双眼。因为功能太多，智能手机的好还是建立在硬件基础上的。尽管每天应用商店里都会出现几百个新的应用程序，你手上的手机硬件却不能每天都改变，顶多就是换个 TF 卡，有的手机还不能换。 手机硬件的不变性带来了两个问题。第一，你的手机不能享受摩尔定律等其他法则所带来所打来的的硬件进步好处。第二，除了安装应用程序，你无法将手机调整到适合自己生活或临时需求的状态。 假设你准备去东南亚度假，你肯定希望手机的摄像头要好一些，这样才能拍出漂亮的照片。手机的应用程序可以为照片添加滤镜，图片编辑软件也能提高最后的成像效果，但是这些应用程序无法彻底改变因为摄像头不给力而带来低画质照片。如果你真的想用手机拍出优秀的照片，买一部新手机是唯一的选择。 通过发布第一代 Ara 模块化手机，Google 希望在 2014 年改变这一问题。Ara 模块化手机允许用户使用硬件模块自由组装、定制手机。在媒体上，Google 并未透露太多关于这一项目的细节，我们现在也不知道 Ara 模块手机的正式发布日期或者硬件模块发布日期。但是 Google 好像准备在 2015 年开始试点开卖 Ara 模块手机。 Google 还宣布中国芯片厂商 Rockchip（福州瑞芯微电子）将会为 Ara 模块收集提供中央处理器，这枚处理器将和显示芯片以及主内存一并封装在一个可以更换的模块中。不过到仙子啊，我们都还不清楚 Ara 模块手机的信号天线和无线电模块是否集成到一个模块中还是分散到其他模块中。不过，Project Ara 项目的主任 Paul Eremenko 对 IEEE Spectrum 杂志的记者说，Ara 模块手机将在发布的时候提供 4G LTE 网络支持。此外还有其他功能模块，比如液晶屏幕模块、电池模块、麦克风模块、扬声器模块、相机模块等。 想要把这些模块组装成一个功能完整的智能手机，用户需要将这些模块插入到“骨架”中，这个骨架负责数据传输和电力分配。这个支撑性框架也将包含少量的电池，可以让用户更换电池模块时依旧能保持手机运行。Google 将负责开发骨架框架，其他模块则交给独立的开发者来设计。设计团队的人认为，Ara 模块手机的材料和部件耗材可能在 50-100 美元之间。零售价格就难说了，根据用户自己的选择，有的贵有的便宜。
Eremenko 说，最终目标就是打造一个充满活力和多样性的、像现在的应用市场一样的硬件市场。独立开发者将开发兼容手机骨架的模块，就好像以前开发兼容操作系统的应用程序一样。Google 也会提供一些创意模块，比如热成像模块、脉动血氧模块等，可以让用户测量自己的脉搏和血氧浓度。独立开发者也在头脑风暴，创新设计一些别的模块，比如辐射检测模块以及能让盲人阅读内容的触觉反馈模块。 这一场无线革命并不容易，也不是 Google 一家能说了算的。Google Advanced Technologies and Projects（Google 高级技术与项目）团队曾经负责过 Google 公司内部许多创意项目，比如可以绘制 3D 地图的 Tango 平板，现在在领导 Project Ara 项目。这么一个小团队正在与东芝公司、卡内基梅隆大学进行技术合作。Google 还跟非营利工程社区 Linaro 一统开发一款可以适合模块手机使用的 Android 操作系统。Linaro 的工程师来自全球各地，他们热衷于开发开源系统，比如 Android 和 Ubuntu 等。Linaro 还会举办 Linaro Connect USA 会议，也正在这个会议上 Eremenko 透露了这些 Project Ara 的一些细节。 在这个会议上，Eremenko 表示这部手机的目标人群是没有用过智能手机的人。“全世界还有 60 亿人没有用上移动互联网。如果能把互联网带给这些人，那么世界将发生巨大变化。” Google 有能力为几十亿新用户带去这么一款新智能手机吗？便携式医疗器械生产公司 VOXearch 的联合创始人 Alan DeRossett 对此表示乐观。其中一个原因就是自诊断设备市场的蓬勃发展。他说，一部 Ara 模块手机可以携带许多标准化模块，利用预装的数据来帮助病人诊断各种疾病。 模块手机这个计划的妙处就在于，模块化手机除了提供医疗诊断功能之外，还能提供其他消费者更关心的智能手机功能。DeRossett 说道，“如果你在加州，你会选择健康监测模块。如果你在发展中国家，疟疾检测模块对你来说更重要一些。” Ara 模块手机的个性定制源于其“骨架”。骨架有三种尺寸，用户可以选择是小型、标准型还是平板型。每种尺寸都有网格状的插槽，可以容纳三种尺寸的模块：小方格、大方格和中长方格。
骨骼上的每个插槽都有两组铜质触点，用来提供电力，以及 4 个 3 毫米长的单回旋铜线圈连接着这些触点。这种结构刚好对应手机模块上的触针（结构相同），线圈之间间距 0.1 毫米。模块和骨架之间的数据传输通过感应耦合技术来进行，即为一线圈通电后使与其对应的线圈产生感应电压。因为线圈之间没有物理接触，频繁地更换模块也不会磨损。 为了管理模块之间的数据交换，Google 选择一种名叫 UniPro 的交互界面协议。跟 USB 协议差不多，UniPro 是一系列软件和硬件标准，它决定了硬件之间如何沟通。科技公司从 10 年前就开始开发 UniPro 协议，Project Ara 将成为第一个将 UniPro 协议广泛传播的设备之一。 为了最大化利用模块设计，Ara 模块手机将运行定制版的 Android 5.0 Lollipop 操作系统，将允许用户热拔插模块。除了屏幕和处理器模块，用户可以在不关闭手机的情况下更换其他所有模块。你想用 Ara 模块手机跟朋友分享图片吗？拆下摄像头模块，插入一个微型投影仪模块，不用重启就可以向朋友晒图。 智能手机最大的问题之一就是续航不够，而 Ara 模块手机用户将决定手中机器的续航时间。Ara 模块手机可以插入多个电池模块来提供更长的续航。 为此，Ara 设计团队需要开发一个新的连接系统以确保模块能牢固地放在手机中，同时也能在需要更换的时候轻松拿下。这些工程师拒绝使用机械锁，因为会破坏手机美感，增加更多可移动部分。
在 2014 年 4 月的第一届 Ara Developer Confernce 会议上，Google 宣布使用电永磁铁来连接模块和骨架。模块在使用的时候会磁性吸附到骨架上。想要拿下模块，打开手机的应用程序发送一个指令就可以是电磁铁电量下降，磁性将降低到可以轻松拿下。 Project Ara 项目还将改变我们处理智能手机的方法。模块化设计能让 Ara 模块手机用户轻松地更换、分享、出售模块，根据自己的需求来发现手机的用处。以前手机屏幕碎了可能要换整个手机，现在 Ara 模块手机的屏幕碎了，直接换一个屏幕模块就可以了。Ara 团队成员估计，Ara 模块收集的骨架至少可以用 5 年。这比现在任何一款智能手机的寿命都要长很多。根据最新的数据，美国人每 22 个月就会换一部手机，韩国人每 27 个月就会换一部手机。 UniPro 协议上有一条“不可知本质”，意思就是说，Ara 的手机模块可以在骨架之外使用。想像一下，从手机上拆下 MP3 模块，然后插入汽车中控台或者家庭娱乐系统中听歌。东芝公司也想出了一个动作检测模块，可以装在手环上。 尽管 Ara 模块手机希望所有人都可以使用，但是这么伟大的项目遇到了不少问题。比如，有些用户希望他们的手机独一无二，他们就会发现 Ara 模块手机这种层地的定制弱爆了。Google 的产品发布从无定时。移动产业分析师 Ken Dulaney 表示，“Google 做过很多实验产品。并不是所有的产品都能成功。” Eremenko 也承认 Project Ara 的出现将会使其处在一个很微妙的地位上。去年 Ara 模块手机发布的时候，Google 就说会同时开发用户群和开发者生态系统。Google 认为可以通过这么做来建立一个繁荣的、产品细分的市场。 例如某一位开发者就在努力开发三倍容量的电池模块。但是开发出来之后发现最多能充电 50 次。Eremenko 还说，一般来说，这类创新开发者会在风投的帮助下存活下来，并且改善所开发的技术。而对于 Ara 模块手机来说，消费者可能会很喜欢这么一款充电次数有限但是容量很高的电池模块。 这就是模块化手机的潜力：因为模块可以按需购买，硬件产品不再需要像以前一样大规模销售才能取得成功。相反，独立开发者的模块和大公司的模块都将为有某些特殊需求的一小部分用户服务。Eremenko 和他的团队认为有许多这样的产品都可以实现这样的成功。有了 Project Ara 项目，Google 希望大家能够认识这些独立开发者。
快进到未来 未来的智能手机会变得更小更轻，但也不会特别小特别轻。 到 2020 年，智能手机设计都将是直角加玻璃触摸屏。手机尺寸和规格不尽相同，但是核心美学还将延续 2014 年的美。随着苹果、Google 等公司开始涉足可穿戴设备，我们是否正处于可以自己改变智能手机形状的前沿？行业分析人士表示，很快就可以了。 在未来的 5 年里，智能手机部件将更高效、更便宜，但是最终成品的形状还跟以前差不多。 其中一个原因就是每一部手机都需要电池提供电力，但是电池占据了很大的空间。部件不会不断减小会给电池留下更多空间，但依旧对设计设限。 另外一个挑战就是为键盘留下足够的空间。即便是虚拟键盘也需要占据物理空间才能使用，这些局限性都严重影响了科技公司对智能手机设计的重新思考。新的智能手机都将标配语音控制，到那时如果语音控制知识唯一的输入方式的话那么将非常不可靠，而且也不方便。 到 2025 年，也就是 10 年之后，可能会发生很大的变化。那个时候的手机厂家都能够成产柔性屏幕，这将彻底改变手机的外形。现在的一些手机，比如 LG G Flex 和三星 Galaxy Round 都已经证明了曲面屏和柔性屏幕可以放到智能手机中。 在未来 10 年，塑料将取代玻璃成为智能手机的屏幕，也就是说手机会更轻更薄更耐用。分析人士认为到 2025 年，用户可以弯曲塑料屏幕以获取更好的可是角度或者搓成不同的形状。再加上柔性键盘和电池技术已经出现，用了柔性屏幕的智能手机可以缠在腰上了。—I.C. |
