IoT终端应用开发导入开源硬件基础 缩短开发时程

LinkIt 7688开发板单片售价不到500元新台币，硬件成本低廉。MediaTek

IoT物联网应用热门，但基于物联网应用，开发平台必须达到极低功耗、高扩展性、小尺寸等要求，使用定制化的嵌入式平台固然可以快速达到需求，但开发资源、成本与耗时等问题将限制IoT服务扩展，使用现成的开源硬件平台先做前期开发准备，完成IoT系统低需求后再导入终端系统硬件设计...

针对物联网应用需求，第一个要解决的问题即终端传感平台、嵌入式系统整合等工作，一般会使用具体而微的嵌入式系统、嵌入式运算平台整合达到物联网前端所需的传感或智能处理应用，有些个人或社群的物联网前端嵌入式平台，会选择如Arduino之类的开放性嵌入式运算平台，进行初步传感终端的硬件与系统开发，即便Arduino有号称电子界的快速打样系统称号，但实际上在导入物联网应用仍有相当多关键问题需要克服。

选用开源硬件进行开发  需注意量产的成本与优化需求

尤其是在开发商业用途应用方面，Arduino硬件与嵌入式平台整合，可能在小型专案中可以达到快速满足开发需求的目的，但若在大型专案整合需求上，在嵌入式系统与对应硬件的量产、成本管控、平台稳定性与可支持量产的整合性方面，可能就会受到极大的限制，或许在开放硬件社群或是部分个人开发的专案中Arduino仍可相当称职的完成开发硬件要求，但若转换至大型系统的开发方向采行Arduino之类的开源硬件平台在量产评估后或许就需重新思考应用方向。

一般来说，目前热门的群众募资硬件产品或是智能应用产品，大部分从募资走到生产阶段都会耗上一年左右，多达七成的群众募资专案会遭遇延迟出货或是延迟生产问题，其实多数的状况都是开发者对于可量产的硬件产品设计经验不够所导致，或是在募资阶段忽略了量产电子产品的开发难度，错估可能产生的开发成本、硬件料件成本结构等，经验不足导致拖延上市计划，甚至可能让整个群众募资专案出现问题。

开源软？硬件资源 成为群众募资产品专案实践设计首选

加速群众募资专案可执行性，最简单快速的方式或许直接运用如Arduino之类的开源硬件平台，是可以让嵌入式系统的开发前期直接有高稳定度、低成本、丰沛开发资源的系统硬件基础，但实际上Arduino这类开源硬件平台大多是针对社群或是个人开发需求所设计的通用嵌入式开发硬件架构，对于所需的物联网应用设计仍有相当多未用的设计功能，这些未用硬件、线路等不仅让硬件尺寸无法更进一步优化、缩小，会导致无法压低系统功耗问题，即便后期准备量产预留将开源硬件优化的成本费用，需要针对硬件优化的工作也会相对较多，增加专案支出与可能风险。

相较于Arduino这类开源硬件，亦有手机或是嵌入式运算芯片业者推出更弹性的开源硬件平台，例如MediaTek的LinkIt系列嵌入式开源硬件平台，值得思考整合开发商业化物联网应用。

以LinkIt开源硬件平台为例，不仅以开源硬件为核心，即开放相关硬件设计资源，同时在确认参考设计后，芯片业者已有针对产品开发需求提供对应硬件、线路参考设计、扩展料件整合等资源，在物联网开发者确认量产需求后可以采较整合应用参考设计更进阶、优化的设计方向整合嵌入式运算硬件架构，在料件组合做最优化的架构设计，不仅能在成本与量产条件下更有效呼应物联网应用终端部署需求，极度精简设计可以在产品功耗上获得最实质的节能效益。

物联网应用多元  使用开源硬件平台加速服务雏形建构

以物联网应用的关键三个核心检视，物联网架构核心元素包含终端连接能力(Connectivity)、装置(Device)设计与云端服务(Cloud)等，而业者欲开发物联网装置，除必须强化终端装置的联网能力外，针对装置本身的功耗必须在长时间运作(Always-on)方面深入优化设计。

反观，Arduino或是其他开源硬件开发板硬件平台，其实会发现多数开源硬件在性能与扩充规格上仅能算是堪用，属于较为入门的开发平台，应付个人或社群开发专案或许绰绰有余，但因应商业用途使用，就必须考量联网能力与稳定性，而在后期产品部署需求需针对终端设置要求，进一步优化硬件架构，如果一开始便选择功能有限的开源硬件平台，为了扩展终端应用还需要追加界面扩充板、功能版追加传感元件，都会让物联网终端的硬件部署成本与体积增加，影响终端效用。

检视LinkIt开源硬件平台，其参考设计(reference board)本身即具备极高的整合性，加上MediaTek亦是智能手机嵌入式SoC芯片龙头业者，对于开源硬件所需的联网、嵌入式运算硬件性能与品质均有一定水准表现，除参考设计开发板外，在物联网终端设计导入量产前的硬件优化，可善用MediaTek相关SoC与传感模块元件组构物联网应用硬件平台，建构的弹性与性能表现均可优于其他自社群与个人应用出发的开源硬件开发板、提供更大的扩展弹性与整合可能性。

以参考设计为基础  建构物联网应用硬件架构

其实以参考设计(reference board)的实行概念，蛮大程度与开源硬件概念不谋而合，因为参考设计硬件平台提供完整线路数据、甚至是布线与零组件布局，透过芯片供应商最佳化的参考设计资源，加速产品开发者投入研发的速度，进而提高导入芯片解决方案的市场机会。

相同地，在开源硬件平台也是透过社群或个人的硬件线路、料件布局、PCB线路图公开释出，提供开发者无痛扩展硬件平台设计领域的策略一致，只是芯片商的参考设计可能会有不同的授权范围、方案，与开源硬件的授权方式略有差异。

尤其在现今多样、少量生产的电子产品设计趋势下，使用开源硬件平台或是芯片商的参考设计为基础，自然可以快速因应多元化的专案需求，未来物联网应用开发方向，会跟多样化设计需求相同，加上部署物联网终端所需的传感终端数量更庞大，使用开源硬件平台或芯片商参考设计基础，不仅可以欸压缩开发与验证时程，能有效减省开发成本，推动物联网架构投放市场应用更大的可能性。

有趣的是，为了推展物联应用导入，芯片业者亦撷取开源硬件平台的成功经验，卯足全力备足物联网应用开发所用需的软？硬件资源，而不是如以前仅需要提供reference board这麽单纯，除需要给上reference board参考设计外，还需要提供嵌入式系统、开发原始码、软件资源、整合云端服务资源等，加速SoC或物联网嵌入式芯片的市场需求用量。

以MediaTek LinkIt Smart 7688平台为例，开发板仅新台币不到500原便可购得，超低的定价策略可吸引等多社群或个人开发者参与投入LinkIt硬件平台开发资源扩展，加速越来越多电子应用原型设计推出，甚至成为量产应用设计。

小型、新创公司  透过开源硬件推出产品验证市场

这对小型或是新创公司更是一大利多，透过选择低成本的开发硬件设计进行功能规划与部署，在内？外部商务条件达到应用市场需求时、同时开发服务的资源齐备，便可将原有原型设计以最短时间转换至量产设计，对于资源不够多、开发能力不足的业者，可以在有限资源下扩展事业版图，将产品构思快速产出规模化应用环境，减少不断试误与浪费开发资源的研发过程。

以MediaTek LinkIt系列硬件开发平台为例，来检视应用原型设计转至量产可能经过的程序，以产品或服务概念阶段，可使用LinkIt硬件开发平台的reference board先进行功能开发，先将产品或服务概念先以实作于reference board的应用实践Prototype设计原型，而基于Prototype反覆验证服务或是产品的实用性，透过验证概念(Proof of concept)过程不断优化Prototype原型设计，直至优化至一定程度再将Prototype转至产品化(Production)阶段。

在Prototype原型设计所需的硬件平台需高度扩展性、丰沛与灵活的软件开发套件(Software Development Kit；SDK)，而在跨至产品化过程中，又可自丰富的SDK快速汲取开发所需资源，加速产品上市过程，在转商品化设计目标中，可使用芯片商提供的模块化功能芯片组构商品化所需硬件平台，透过模块化硬件或线路功能组构平台、缩减载板面积同时达到降低开发成本目的。