模块化手机

简介

　　模块化手机，是一类允许用户自行更换配件的智能手机，这就像PC时代的DIY，用户自己选购手机处理器、摄像头、内存、通信模块、无线模块等配件，组成一台从外观到性能上都能符合自己要求的智能手机。

　　以谷歌ProjectAra模块手机为例，它的核心是手机框架，分为迷你（45×118×9.7mm）、标准（68×141×9.7mm）和平板（91×164×9.7mm）三种尺寸，类同PC的主板和机箱，这个框架由谷歌提供，售价50美元（约合人民币310元），用户可以在谷歌官方商店购买其他配件，也可以购买符合ProjectAra标准的第三方配件，然后根据官方提供的组装方案就可以完成组装。按照谷歌的设想，ProjectAra项目下，配件可以有删减，你不喜欢拍照而更依赖续航，那就不装摄像头，多装一块电池，用户甚至不需要考虑配件之间的兼容性，谷歌已经为你考虑好了。

开发历程

　　 “模块化手机”的概念由来已久，清华大学经济管理学院的谢伟于2004年发表了《模块化和中国手机制造业的兴起》这篇文章。他主要回答了两个问题：一，什么是模块化？二，为什么模块化对中国手机制造业的发展十分重要。他认为，下游的集成能力，是中国手机制造业兴起的关键之一。

　　2004年左右，当时中国国内一家一线的设备制造商就付诸了行动，只是失败了。

　　2008年，以色列有个公司就制造了MODU手机。Modu是一种体积非常小（小到上了吉尼斯世界纪录）的手机，它不仅自身有完整的手机功能，而且还可以插入其他外壳而变成一款新的手机。例如直接插入汽车里来免持听筒、插入类PSP的游戏机里来联机对战、插入GPS、插入数字相框、插入TabletPC等等。其实和Projectara项目有异曲同工之处。

　　2012年初就有报道称设计师卡米尔·以色列（CamilleIsrael）研发了一款神奇的模块化概念手机Mobikoma。Mobikoma由很多大小相同的小工具及可互相替代的小方模块组成。各模块都拥有独立的电源和计算机处理器，可以独立运作。每个模块都设有SIM卡槽和闪存盘，蓝牙和Wi-Fi。另有一套模块可以连接相机。你可根据想要实现的功能来拼接各个模块。

　　在2013年六月份索尼公司的设计师FrancoisRybarczyk设计出了一款名为XTRUD的模块化手机，这款手机支持用户拆解，内部零件可以进行定制或升级。XTRUD工程试验机已经完美证明这一设计是极具可行性的。

　　2013年，摩托罗拉和3DSystems宣布建立合作关系，共同生产自定义模块化智能手机和系统。摩托对于ProjectAra官方的说法是：它的设计包括所谓的内骨骼(endo)和模块。内骨骼是框架结构，所有模块都附着其上。模块可以是任何东西，包括新的应用处理器、新的屏幕或者键盘、第二块电池、脉搏血氧仪，或者其它什么还没有想到的。

　　在2013年中国国际信息通信展览会上，中兴也展示了一款模组化的概念手机Eco-Mobius。Eco-Mobius被分为核心模组、显示模组、电池模组、以及摄影模组。不同的模组根据不同性能和标准可自由搭配在一起，比如电池模组能串联成更大容量的电池组。除此之外，大屏幕设备甚至是平板可以通过更换更大的模板来进行组装。这个创意还获得了德国红点设计大奖。

　　2013年12月9号，小米雷军在微博上公布了名为“魔方”计划的手机图片，但随后又将其删除。这其中暗示小米研发模块手机的意图非常明显。这条微博引起了媒体的广泛关注，将刚稍微冷淡一点的模块化手机又变得火热。

　　2015年1月，谷歌正式推出了一款可以市售的机型Spiral2。虽说Spiral2的配置低于很多旗舰机型，但它的意义是重大的（市售）。谷歌给出的消息显示，该机配备了720p屏，提供处理器有两个版本NVIDIATegraK1和MarvellPXA1928。此外，该机还提供500万像素后置摄像头，支持3G网络，其会率先在波多黎各开卖。对于这款手机，谷歌表示Spiral2是由11个模块组成，而年底他们会推出20-30个模块的手机。ProjectAra手机最快将会在2015年11月份送到开发者手里，更重要的是，谷歌还会带着这个项目重回中国市场。

所需费用

　　模块化手机公开的处理器芯片的供应商主要有高通、迈威尔、瑞芯微电子以及英伟达，高通旗下的处理器主要有骁龙810、骁龙805和骁龙615三种，迈威尔和英伟达分别是PXA1928、TegraK1，瑞芯的处理器型号暂未公布，内存模块则有3GB、4GB、存储器分为16GB、32GB和64GB，摄像头分为1600万像素和2070万像素。这些配件价格虽然谷歌没有给，但techinsighs的拆解成本估算可以拿来参考。

　　以三星GalaxyNote4为例，5.7英寸QHD屏幕、骁龙805处理器、前后置摄像头分别为370万像素和1600万像素，RAM和ROM分别为3GB和32GB，电池容量为3000毫安时，这些配置的估算成本大致为260.50美元，约合人民币1617元，如果装配一台配置和Note4相当的旗舰型ProjectAra手机，在不考虑模块配件定制化成本的情况下，至少需要1617元+310元（框架费用）=1927元。若从这个角度出发来看ProjectAra手机，不足2000元的价格就能组装一台旗舰手机，还是挺理想的，如果有些配置不需要，比如摄像头，手机还会更便宜。

开发意义

　　模块化手机对大部分手机用户而言，可以自定义硬件配置和可以随时更换是模块化最初衷的理念之一。有用户有感而发“我心目中最理想的手机是这样的……”之类的留言，所以模块化手机对这部分用户来说就是最大的意义，大家也很好理解。

　　根据摩托罗拉Phonebloks的概念，用户可以依照自己需要打造专业化的模块化手机，就是譬如喜欢拍照的可以安装最顶级的摄像头，喜欢需要长续航就选更大的电池，而其他模块就相应降级或者干脆去掉。

　　至于可更换的设计，肯定有人会说现在手机更新换代这么快，随时一年或更短时间就要换手机，而且手机还很容易二手卖出去，为何还要这么麻烦换模块？中兴的设计还包含环保概念，更换零件而不是整台手机丢弃，在资源浪费和环境污染方面为地球减压。当然这个说法对用户而言可能感受不深。其实另外的解读可以是，最大限度利用模块的价值。现在你想要拍照手机，不久可能就想要HiFi手机，因此你可以多买几个模块放着更换，又或者跟其他用户交换模块。另外，模块如果单独出售，就避免了现在维修手机被调包或者收取高价的问题。
 

市场前景

　　模块化手机具有较好前景的市场。随着各类智能手机的频繁推出，处理性能快速提升，手机日益成为具有较强处理能力的多任务、多业务处理平台。

　　手机从其功能设定来看，其基础功能为：

　　1、语音通讯；

　　2、文字交互通讯。

　　基础扩展功能为：

　　1、网络数据通讯；

　　2、多媒体交互通讯。

　　扩展功能为：

　　1、手机本地应用；

　　2、基于基础功能的通讯应用。

　　随着处理能力的提高，其应用范围也在不断扩大，而手机的处理能力也逐渐向计算机业的发展趋势看齐，出现高处理能力，高显示能力等众多趋势。手机与上网本、笔记本、手持游戏设备等中间领域覆盖的趋势十分明显。但是，由于受到便携的限制，手机在很多方面无法取代以上设备，但其处理能力若仅是为了显示能力的提升，又显得支撑力度不足。在商务领域，基于手机系统开发的外围系统很多，如各式蓝牙设备、微型打印设备、扫描接收设备等。但在民用个人领域尚未有太多的此类应用。

　　从计算机业以及众多行业的发展规律来看，专业设备向民用设备转型多数是时间问题。一般表现为对核心能力的充分保留和提升，将外围业务转交市场，如此可获得更高的利润率，而市场则形成较为广泛的产业链集成。

　　手机业也许亦会这样，手机厂商专注于核心平台的开发，如数据处理能力、图形处理能力等，充分开放软硬件接口，用户可根据需求，自行定义产品软硬件组合，以获取所需的产品。鉴于目前手机开发平台基本处于标准化状态，因此，模块化的手机，或移动通讯处理终端的模块化将是降低社会成本、提升客户满意度、提升产业链聚集能力，提升企业利润的较好选择。

存在问题

　　硬件问题

　　现代设备之间的信号传输极其迅速，要适应这一情况，最容易也最便宜的方式就是让零组件靠得更近。例如，在现代手机中，无线接收组件、RAM和CPU都在同一块芯片上。基本上就是把CPU和无线接收组件放在同一块硅片上，然后在上面加一块RAM。

　　通信问题

　　手机里面的集成电路基本都固定在特定的处理器针上，它们不是在一条单总线上通信的。这将限制模块的大小和位置。如果要实现模块化手机的话，模块之间达到高速信号通信仍然十分昂贵。CPU、RAM、ROM，这些高速组件都需要昂贵的插槽。严格来讲，ROM组件的速度并不需要一个太贵的插槽，但仍然会使用户最终为此多付出4-20美元。

　　互通性问题

　　即使模块化手机真的能做出来，这一领域也缺乏标准化。有实验者花了数天的时间来让一个处理器上的显示外围组件和一块屏幕相连。光为解决这一问题就用到了数千页的文件、一个应用工程师和一台15000美元的示波器。各个模块组件之间的兼容性调试需要花费巨大的精力和金钱。

　　模块化手机这一概念很酷，但无法用电子信号来实现，光学互联或许可行，不过这一技术还为时过早。芯片上的光学互联仍在研究之中，为此已投入巨大的经费。Intel曾展示过令人印象深刻的光学技术，应该会在5年内上市。最终我们将能够让集成电路光学互联互联，从而达到超高速的通信，届时模块化手机将更具可行性。

　　费用问题

　　单纯的只配备一台很普通的ProjectAra手机，它确实便宜，但真正去买ProjectAra的消费者应该不会这么做，因为它的诉求是个性化。模块化手机的初衷是打造个性化，而个性化就意味着你需要很多的配件来更换，这一点Gopro用户应该深有体会，配件多的根本就买不够。

　　举个例子，当你买了Gopro主机，你可能会考虑稳定器、固定支架、背夹电池、定制云台等等，同样的，当你买了ProjectAra手机之后，因为框架本身支持硬件搭配的方式趋于多样化，各种配置的配件也必然会相应增多，比如标配了一块5.7英寸的QHD屏幕，但是有些场合下需要考虑续航，可能会配一块5.7英寸的1080p屏幕，或者配一块电子墨水屏，或者说想给手机装一个投影或者游戏控制器模块，这种备用的个性化配件成本会不断累积。

　　当然，如果在副厂产品能够过谷歌认证的情况下，这个成本还是有可能大大降低的，但谷歌要挑战的是，让整个行业在打造一些标准件芯片的同时，去做一些定制件，关键点是——在标准流程之外做定制，成本增加是必然。

　　售后问题

　　ProjectAra模块化手机采用电永磁（电永磁是一种可由电力控制的磁铁，只需在充磁或退磁时需要电力，之后不需电力即可保持磁力）连接，且支持热插拔，正常使用情况下不会有问题，但如果受到很强的外力冲击，发生损坏的可能性非常高，有用户这样调侃，“这要是掉地上了，得捡多久啊”，“大姐啊，别踩我的CPU，哎呀，我的摄像头”。尽管只是一些调侃，但电永磁连接的不稳定性确实客观存在，且可能对模块配件的寿命造成不可预测的影响，这也就会引申出售后服务的问题。

　　对于一般的一体化手机来说，当手机出现问题后，售后相对简单，直接找对应的品牌售后，但考虑到模块化手机的高度定制特性，不同模块之间存在品牌独立的可能，这时候如果配件出问题，除了屏幕摔碎这种直观可见的问题，对一般的消费者来说，要确定哪一部分配件存在问题相当有难度，你可能不知道哪里出了问题，也就不知道找哪一家模块配件商做售后维修，这方面问题所衍生的售后成本偏高。