创客系统板台厂投入者众联发科/瑞昱闯出名堂

    在创客(Maker)热潮中，台湾业者从观望、评估进而逐渐投入；业者对于开放硬件方面的态度与布局随着国际市场与国内风气变动。随着穿戴装置与物联网发展，开放硬件与创客系统板的发展也日益兴盛。

全球开放硬件的风潮有数个关键发展点，一是2005年Arduino的提出，二是2012年树莓派(Raspberry Pi, RPi)的提出，三是2013年WIRED总编克里斯·安德森(Chris Anderson )因3D打印的兴起而提出创客(Maker)时代到来，同年英特尔(Intel)也拥抱创客社群，同时也拥抱穿戴式电子、物联网等技术议题，使开放硬件的发展日益兴盛。

由于Arduino早在2005年即提出，因此台湾业者最早投入的开放硬件发展亦为Arduino相容板，如珐铔科技(FayaFab)的FayaDuino，或KTDuino等，都在电料行常见(图1) 。

图1一般市售，Arduino Uno系统板(上)约900元上下，强调意大利官方原厂。相容的FayaDuino(左下)、KTDuino(右下)则约400元上下。

图片来源：各业者

FayaDuino、KTDuino的接脚配置相容于Arduino Uno电路板，且采行的微控制器芯片(MCU，Atmel ATmega328P)亦与Arduino相同，因此原有的Arduino功能子卡(称为Shield)可直接挪至相容板上使用，程式码与开发工具也相容。FayaDuino、KTDuino简单而言仅是比原厂Arduino更平价的开发板、学习板。

另一个较特别的相容板是86Duino Zero、86Duino ONE，接脚位置配置相容于Arduino Uno，但主控芯片为瞻营全电子(DMP)的Vortex86EX，为x86架构的处理器。由于芯片已与Arduino采行的不同，因此接脚的电气特性亦有改变，难以完全相容。

值得一提的是，由于开放3D印表机RepRap专案所用的电子控制系统来自Arduino，因此86Duino专案也衍生出3D印表机「印匠ENJOY」。

联发科加入创客生态圈

在英特尔2013年宣布拥抱创客社群后，2014年联发科技也宣布跟进，2014年6月COMPUTEX展期间发表同样相容于Arduino输出入接脚排列的LinkIt ONE开发板，不过主控芯片来自联发科技原有的特色手机芯片并重新编号(改成MT2502A)而成，因此电气特性不全然相容于Arduino。

联发科技也推出LinkIt Connect 7681板，是以自家平价版Wi-Fi芯片MT7681所构成，适合简易的Wi-Fi应用开发，如无线遥控插座。此外LinkIt ONE也衍生出LinkIt Assist的评估板，但已偏重商业量产需求，创客圈较少人使用(图2)。

图2由左至右为LinkIt ONE、LinkIt Assist、LinkIt Connect。

图片来源：联发科技

更之后联发科技发表LinkIt Smart 7688/LinkIt Smart 7688 DUO板，是以过往的Wi-Fi路由器产品芯片变化而来，LinkIt Smart 7688板外型酷似Linino专案的Linino ONE板，而执行的作业系统为开放的嵌入式Linux作业系统OpenWrt。

OpenWrt源自Linksys开发其Wi-Fi路由器产品时，其路由器作业系统援引了Linux程式码，却没有比照Linux的授权方式将新衍生发展的程式码开放，之后被大众得知，迫于压力开放成OpenWrt专案。

LinkIt Smart 7688/LinkIt Smart DUO 7688的目标市场之一是取代Arduino官方的Arduino Yún(汉字「云」，Arduino Yún是台湾板卡设计商Dog Hunter公司代Arduino官方研发)开发板，此开发板同样使用OpenWrt作业系统，但LinkIt Smart诉求更多效能、更多容量，函式库更丰富完整，且更平价(图3)。

图3 Arduino Yun(左上)、Linono One(右上)、LinkIt Smart 7688 DUO(左下)、LinkIt Smart 7688(右下)均执行OpenWrt操作系统。

图片来源：各业者

而至2016年，联发科技提出X20开发板，是以其智能型手机芯片MT6797为基础发展成，而开发板的介面、尺寸规格则依循Linaro基金会(安谋ARM支持成立的机构)发起的96Board专案。X20开发板诉求较高阶的嵌入式应用，如POS收银机、ADAS自动驾驶系统，或智能看板等，软件方面主张使用Linaro基金会主导的Linux或Android。

2017年最新的发展则是发表LinkIt 7697板，即以MT7697芯片发展而言，LinkIt 7697主要在取代前述的LinkIt Connect 7681，同样主打平价、简易的无线操控应用，但在程式开发朝多元化、简易化发展，不似LinkIt Connect仅有一套专业的软件开发法(联发科自家专属的软件开发套件SDK)。

扬智曾短暂布局开放硬件

扬智科技在2015年发起GoWarrior专案，此专案发展出一片近似树莓派的单板电脑(目标在相仿或取代树莓派的单板电脑，创客圈多称为RPi Alternative)，称为Tiger Board，其主控芯片为扬智过往用于视讯机上盒产品的芯片M3733。Tiger Board支援GoDroid、GoBian作业系统，前者源自Android 4.4.4，后者源自嵌入式Linux(图4)。

图4第一代树莓派B型电路板(左)与扬智GoWarrior电路板。

图片来源：各业者

可惜的是，GoWarror专案的发起与停止都在2015年，之后连官网亦无法连，或许扬智在技术策略上快速转向，暂且告别开放硬件领域。

瑞昱平价策略受瞩目

瑞昱同样在2015年投入开放硬件，以RTL8195AM芯片发展出阿米巴(Ameba)开发板，同样诉求相容Arduino Uno脚位，但初期不能使用Arduino语法与开发环境(IDE)，只能使用专业开发工具，如IAR公司的IAR Embedded Workbench，之后则可以。

除了脚位相容外，阿米巴与标准Arduino不同的是具有Wi-Fi功能与近场通讯(NFC)功能，NFC功能可模拟成NFC标签(Tag)，供其他NFC读取器来读取，如读取名片资讯、网址等，但阿米巴的NFC不支援对传(Peer to Peer, P2P)功能与信用卡模拟(Card Emulation)功能，事实上知名的iPhone亦仅支援信用卡模拟，不支援标签，也不支援对传。

瑞昱后续也推出以RTL8710AF芯片为主的Ameba开发板，以及RTLDuino开发板，其硬件资源与规格均缩减，处理器时脉降低，记忆体容量减少，少去类比数位转换器(ADC)、数位类比转换器(DAC)、USB等，但价位可以更低廉。

事实上RTL8710AF的Ameba开发板、RTLDuino开发板是针对ESP8266芯片及其开发板而来，包含前述的联发科LinkIt 7697亦是。ESP8266为对岸新兴芯片业者提出的Wi-Fi芯片，以极平价(成品约仅5~10美元)快速在市场上受瞩目(图5)。

图5第一代Ameba开发板(RTL8195AM)(上)，之后推行的RTLDuino(右下)，以及搭载RTLDuino后进行开发的RTL8710开发板(左下) 

图片来源：瑞昱科技

ESP8266初期亦是自有专业软件开发工具，但由于极平价，受到网路上的国外软件开发者，兴趣地为其开发相容于Arduino的开发语法与环境，使其欢迎度再提升，此后有更多开放软件专案以ESP8266芯片为基础进行发展，如NodeMCU、Smart.js等。ESP8266在创客圈快速打响名号，许多知名的创客板卡业者均推出采行该芯片的产品，这些业者如SeeedStudio、SparkFun、AdaFruit等。

新唐科技跟进创客社群

台湾微控制器芯片大厂新唐科技也在2016年拥抱创客圈，以自家芯片推出多片以NuMaker(Nu起头是因为新唐英文名为Nuvoton，过往的专业开发板为NuTiny、NuMicro)为名的系列板卡，如NuMaker brick(仅为功能模组子卡的集合)、NuMaker PFM、NuMaker Tomato、NuMaker Uni、NuMaker Uno等(图6)。

图6 NuMaker brick(左)，右侧由上至下分别为NuMaker PFM、NuMaker Tomato、NuMaker Uni、NuMaker Uno。

图片来源：新唐科技

或许太晚进入创客圈社群，或相关行销资源等，现阶段NuMaker系列的关注度、谈论度不若LinkIt系列、Ameba系列。不过NuMaker系列的板卡已开始强调支援ARM力主的mbed软件，而LinkIt 7697、Ameba等也有相同的发展趋向。

各厂商皆推出与树莓派相仿的单板电脑

前述多以相容Arduino接脚配置、Arduino语法与开放环境为主，但开放硬件另一主流为树莓派，许多业者也推出与树莓派相仿的单板电脑，例如2014年鸿海富士康集团支持的Banana Pi，此名称上明显占了Raspberry Pi的便宜。严格而论Banana Pi是由鸿海支持的深圳注册公司所发展，不纯然归属台湾。

Banana Pi成功打响市场后，陆续推出衍生的姊妹系统板，如Banana M1+、M2、M2+、M2 Ultra、M3、M64、G1、D1、R1、Pro等，而最原初的Banana Pi则称为Banana Pi M1，已示区别。

真正由台湾力主的相仿系统板，为前述2015年扬智提出的Tiger Board，但Tiger Board快速退出，所幸2016年工控电脑业者研扬推出UP Board，使台湾的树莓派相仿系统板有新接续。

研扬推出UP Board，推估与Wintel态度相关，英特尔自2013年开始积极推行物联网应用的Quark、Atom嵌入式处理器，2015年微软也宣布以Windows 10为基础，衍生发展物联网闸道器(IoT Gateway)需求的嵌入式作业系统Windows 10 IoT Core，并支援x86系统板、RPi 2系统等。

着眼于物联网闸道器可能是工控电脑业者下一个可追逐的可观用量市场，因而发展UP Board，期望用UP Board推行与发展物联网闸道器。在推出UP Board后，后续也发展出UP2(UP Square)Board与UP Core。

到了2017年，研扬的母公司华硕(2011年研扬归入华硕集团)也投入发展，推出Tinker Board(图7)，但Tinker Board相仿的对象为第三代树莓派(RPi 3)， UP Board主要为第二代(RPi 2)。

图7研扬UP Board(左)、华硕Tinker Board(右)均诉求树莓派相仿。

图片来源：各业者

统整上述，可以发现台湾芯片商、板卡业者，在开放硬件领域发展的一些共同趋向：

．硬件脚位相容先行，软件相容之后跟进

拥抱创客圈的第一步，多是提供脚位排列相容于Arduino Uno的设计，或提供与RPi相仿的介面功能，这些台湾业者均做到。不过，软件方面却不一定同时到位，LinkIt Connect即始终维持专业软件开发套件，仅适合专业程式开发者使用，之后接替LinkIt Connect的LinkIt 7697方支援Arduino开发环境，Ameba初期也使用IAR专业开发套件，而后方提供Arduino相容开发法。

．原有芯片再运用、再定位

台湾的创客系统板的主控芯片，多直接取自本已现存的应用产品芯片。事实上国外创客系统板也是如此，除了RPi因为需求量实在太大，2012年以来至2016年11月已累积出货1,100万片，因此博通(Broadcom)为其发展专属芯片，除此之外，多数创客系统板是沿用其他应用产品的芯片，如LinkIt ONE使用特色手机芯片，Tiger Board使用视讯机顶盒芯片，第一代的RPi亦同样来自OTT盒芯片，第二代开始才有原生专属芯片。

．软件自主度较低

台湾创客系统板多倾向搭配已属主流的开放软件专案，如行之有年(2004年开始)的OpenWrt，或ARM官方力挺而有强势后盾的mbed，自力投入程度偏低，这显示台湾向来重硬轻软，已经不愿在市场性上不明确时即投入软件发展。

较有自主软件发展的，仅有联发科技针对LinkIt 7697发展BlocklyDuino，源自Google的Blockly专案，提供图形化的亲和程式开发法。而Tiger Board搭配的GoDroid、GoBian因发展时间太短，难以评论(图8)。

图8 Google Blockly(左上)以及联发科技根基于Blockly衍生发展成的BlokclyDuino(右下)均为图形化程式开发工具，适合儿童幼教市场。

相对于台湾的，对岸的ESP8266有较多的原生、新发起软件专案(前述的NodeMCU、Smart.js)，虽然投入者并不一定来自芯片原厂，但原厂针对某些软件进度发展，提供完成者的激励悬赏，也是台湾较少有的。

．RPi相容产品投入相对为少

由于树莓派全球热卖，试图在市场上分杯羹的RPi Alternative也成为风潮，但相对于韩国、对岸，台湾的RPi Alternative是较少的，若不计Banana Pi系列，则仅有UP Board、Tinker Board，但韩国、对岸则有众多系统板。

对岸会积极投入RPi Alternative，原因在于平板电脑全球需求快速减少，芯片商需要为其芯片另觅应用出路，但韩国无此问题，投入依然比台湾为多，如ODROID公司即有一系列RPi相仿的系统板，甚有推行杂志，颇类似树莓派基金会的自有官方杂志MagPi。

此趋势显示台湾芯片未积极升级与先进化，多停留在控制器芯片层次，台湾的UP Board系列、Tinker Board均采行非台厂芯片，UP Board系列均采行英特尔Atom芯片，Tinker Board使用对岸芯片。平心而论，台厂较少适合的芯片。

．积极针对ESP8266

台厂对较高阶的RPi Alternative较无兴趣，但对快速窜红的ESP8266极平价市场则有兴趣，在LinkIt Connect开发方式不若ESP8266简易后，改推行LinkIt 7697。类似的，由于初版Ameba价位高于ESP8266，之后推行的RTLDuino则进一步降低规格与价格。无论LinkIt 7697与RTLDuino，从板卡外观设计上，明显看出与ESP8266相仿的影子。

上述多针对软硬件进行观察比较，然创客社群的经营，几乎是全面性的支援发展，必须有系统级封装(SiP)伙伴、网路论坛(Forum)，自有的云端服务(Cloud )等。

例如联发科就为LinkIt系列架构云端服务MCS(MediaTek Cloud Sandbox)，或研扬为UP Board系列提供了UP Community论坛等，甚至自有的维基百科、或取得Arduino官方认证等，然此已属其他议题，须另外探讨。