在問世的15年之後,Arduino仍然被眾多工程師認為是業餘設計愛好者的「玩具」,儘管歸功於物聯網(IoT)的崛起,該平台已經被規模更大的商業專案採用。

「我認為在圍繞著Arduino的市場上,仍然存在很大的誤解;」Arduino行銷長Sander Arts表示:「有很多人認為這個東西有閃閃發亮的LED,你也可以做一個Arduino自動餵魚器,而在此同時,也有很多人用它來打造能改變世界的各種東西,特別是在IoT領域。」

Arts指出,雖然Arduino被全世界的業餘愛好者、修補匠,以及第一次接觸電子設計的年輕人們採用,它也成為了數以百計值得被關注甚至獲得成功的企業基礎,例如Pebble Watch還有幾乎所有的3D印表機、無人機等等。

Arduino在物聯網風潮中大獲成功,是因為其易用性、相對較低廉的價格,以及擁有龐大的生態系統支援──這些都是非常重要的因素,特別是對於那些硬體經驗有限的人來說。

20180514_Arduino_NT01P1

Arduino Nano開發板
(來源:Arduino)

有一些跡象顯示,Arduino在大規模商業專案中的成長動能在近幾年似乎有衰退跡象,主要是因為兩大事件的發生:其一是Arduino創辦人之間在幾年前的決裂,對Arduino品牌造成傷害,也導致使用者社群的動亂;其二是英特爾(Intel)決定停止發展x86 Arduino平台,而該平台與大多數採用8位元或32位元微控制器的Arduino開發板相較,可提供更高性能。

PCB組裝服務業者Screaming Circuits技術長Duane Benson表示,在Arduino分裂之前,該公司的工廠就已經接到越來越多相容Arduino的設計;他指出,Arduino的分裂事件──因該公司創辦人之一與其他四位決裂,導致Arduino的產品與授權業務鬧雙胞──儘管在2016年獲得解決,這場混亂還是讓不少Arduino設計案受到影響。

而Benson也表示,英特爾決定停止支援旗下Arduino產品,包括Joule、Galileo、Edison以及Arduino 101,也在市場上留下了一個缺口。「當英特爾有一些Arduino產品時,市場對於採用該類產品有更多興趣,因為處理性能更強大;」他指出:「但那些產品沒了之後,我們只能回去看那些不那麼強大的東西。」

不過Arts等人也表示,採用Arduino的產品從未如此充實,大部份是因為物聯網(IoT);它們指出,對大多數的物聯網產品來說,大多數Arduino開發板所採用的8位元AVR或32位元Arm微控制器性能已經非常足夠。

龐大的生態系統

雖然並未透露Arduino的銷售數字,但Arts估計市場上有數以百萬計的Arduino開發板;此外還有同樣數以百萬計、採用相同硬體但不是由該公司出售的分身;他指出,Arduino的官網arduino.cc,一年有3,000萬個造訪人次,每個月的瀏覽量達到2,300萬次,都是該平台擁有高人氣的證據。

而儘管未提及具體數字,Arts表示有「數量驚人」的使用者也正在採用該公司新的Arduino Create線上平台;該平台能讓創客/自造者(makers)與專業開發者撰寫程式碼、取得所需內容、配置電路板並分享自己的開發專案。

「那些不只能讓人們點亮LED;」Arts表示:「當你打造物聯網裝置,以及認真思考要超越設計原型、打造終極產品時,你需要的是圍繞雲端與軟體的專業服務。」他指出,物聯網崛起,以及許多有志創業者、研發組織打造原型產品的渴望,都是Arduino開發板與工具所實現。

Arts指出:「人們進入市場的門檻越來越低,有越來越多人──包括硬體與軟體開發者──湧向Arduino;此外人們打造東西也變得越來越容易,因為能加入擁有3,000萬開發者的龐大社群,開發工具也能讓你超快讓產品上市。」

有許多設計案最終是從Arduino轉移至其他解決方案,例如ASIC或客製化電路板,以取得更高性能或是更好的外觀;但Microchip的資深工程師、非營利組織MyMentorTree創意長Bob Martin表示,較新、尺寸較小的Arduino開發板如Arduino MKR、Arduino Pro Mini與Arduino Nano,都更適合支援中階量產產品。

此外Martin也指出,例如Atmel Studio等產品(現隸屬於Microchip旗下),能讓使用者將Arduino程式碼基底導入更強大的開發環境,支援包括原始程式碼等級除錯等功能。

是工程師也是總部位於紐約的開放性硬體開發商Adafruit Industrie創辦人Limor Fried,在透過電子郵件接受EE Times訪問時表示,她的公司在過去幾年已經看到革命性的改變,有許多大規模商業開發案是使用具備更具吸引力外觀的Arduino開發板,例如Adafruit Feather。

20180514_Arduino_NT01P2

Adafruit Feather開發板
(來源:Adafruit Industrie)

Fried指出:「現在每一個產品都需要無線技術或是物聯網連結性,還有電池管理,這是Feather的設計目的之一;同時還要維持Arduino IDE的相容性,以及對嵌入式Python語言的支持。」

不必從零開始

MyMentorTree的Martin表示,物聯網的崛起,加上有更多人了解利用Arduino來打造產品不必從零開始,可以將程式碼基底轉移到例如Atmel Studio等更專業的IDE;將之與Arduino的MKR等佔位面積較小的平台搭配,就是一個適合工業化產品的選項。

「我的工作有一部份就是讓人們知道,若是要進入更專業的領域不需要從頭開始;」Martin表示:「它的軟體與硬體都是很嚴謹的,也變得越來越實用,我們只要繼續用就對了。」

Martin常常巡迴參加Maker Faire與其他類似活動,推廣Arduino在開發商業產品上的價值;他坦承,為了在易用性上的權衡,Arduino開發案可能會在性能上有所限制,但他也強調,設計案能輕鬆轉移,甚至是使用客製化電路板、或是超越Arduino IDE的功能。

「有許多人透過Arduino呈現他們的設計點子,因為該平台能讓他們快速實作,」Martin表示:「他們不必擔心所有那些驅動整個電路的繁雜事項,這是真正讓該平台成功的因素;而當你需要進入更專業的環境,可能會發現需要做一點點調整,但不必從頭開始。你可以檢視原始碼,依特定需求來做調整。」

展望未來,Adafruit的Fried表示,未來將會看到Arduino之外、更多採用衍生Python程式語言如例如MicroPython或CircuitPython的硬體平台:「為什麼?其中一個原因是,微控制器不但價格低廉,而且功能強大。」

她指出:「我們不必再被迫採用8位元16MHz晶片,同樣的價位我們可以選擇72 MHz Arm Cortex M4核心;額外的處理性能可以被用來加速開發並避免令人沮喪的除錯過程。如例外處理(exceptions)、記憶體管理、文本解析支援、連網程式庫、型別彈性(type-flexibility)等等高階編程功能,讓Python成為物聯網產品的理想選擇。」

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Arduino Catches IoT Wave,by Dylan McGrath)