Android系統(tǒng)是植基於Linux之上，賦予X視窗的功能。自從Google購併Android後，Android平板、手機(jī)、手錶、電子書、無人機(jī)、機(jī)器人等各式電子產(chǎn)品紛紛上市，並不斷衍生和推陳換新。

無庸置疑的，目前Android幾乎已經(jīng)成為iOS最大的競爭對手。不過，Android的功能雖然強(qiáng)大，但它需要較大的儲存空間之缺點，確實讓一般開發(fā)商卻步。再者，在Android中，想安裝Google Map、Gmail等應(yīng)用軟體，還必須通過Google的GMS認(rèn)證。因此，在中國大陸Android的山寨機(jī)雖然很多，但都沒有Google Map、Gmail等方便好用的軟體。

2012年2月，大概Android開始流行時，Raspberry Pi 1（第一代樹莓機(jī)）就已經(jīng)上市了。四年後，也就是今年2月，Raspberry Pi 3也正式上市。

令人驚豔的Raspberry

在沒有Android和Raspberry的年代裡，開發(fā)商最頭痛的問題就是找不到一套既好用又能和Linux kernel無縫結(jié)合的視窗系統(tǒng)。雖然在那個年代，網(wǎng)際網(wǎng)路上有一些開源程式碼可以支援X視窗的功能，例如：MIcrowindows、MiniGUI、Qt等，可是還是需要自行下載完成建置與Linux整合，步驟很複雜，一遇到問題也沒人可支援。而且它們?nèi)鄙僦薪檐涹w（Middleware），例如：多媒體播放器。於是業(yè)界尋找「X聖杯」的計畫就悄悄開始了。最後終於誕生了Android和Raspberry，前者被大企業(yè)採用，後者則是被中小企業(yè)擁護(hù)。

Raspberry Pi 3使用Broadcom的BCM2837，這顆系統(tǒng)級單晶片（SoC）內(nèi)部有四核心ARM CPU和雙核心的圖形處理器（GPU），Raspberry官網(wǎng)建議安裝的作業(yè)系統(tǒng)是Raspbian Jessie，源自Debian 8.5。

Raspberry之所以受人歡迎，除價格便宜外，另一個主要原因就是對初學(xué)者而言，Raspbian的入門門檻比Android低。它的原始程式碼和開發(fā)工具都可以從網(wǎng)際網(wǎng)路下載到Raspberry的電路板上，而且Raspbian的建置與安裝幾乎是「一鍵完成」。

由於Linux kernel和X視窗是一體成形地整合在Raspbian中，不像Android還得按照傳統(tǒng)的跨平臺建置（Cross-Compile）方法，所以使用Raspbian非常省時省事。也因為Raspberry Raspbian目前只支援Broadcom的BCM2837，想移植到其它SoC就必須靠自己了。

圖一 : 人工智慧的出現(xiàn)，將來語音辨識很可能會取代部份鍵盤與滑鼠的功能。（Source：commercialtenantresource.com）

不過，對大多數(shù)的中小企業(yè)而言，Raspberry Pi 3是一個有支援面板，可以上網(wǎng)，能播放影片、音樂，開發(fā)與製造成本都很節(jié)省的嵌入式平臺，可以滿足大多數(shù)的應(yīng)用需求。若無特殊需求，並不需要更換BCM2837或Raspbian。

Raspberry Pi 3有一個令人驚豔的應(yīng)用就是Amazon公司的Alexa Voice Services（AVS），如附圖一。也就是說，可以從Amazon官網(wǎng)下載AVS軟體並安裝到Raspberry Pi 3中，這過程幾乎也是「一鍵完成」，最後透過外接的USB麥克風(fēng)就可以詢問Alexa任何問題，或者點播串流音樂。

Alexa就是Amazon cloud的人工智慧，將來語音辨識很可能會取代部份鍵盤與滑鼠的功能，想像一下用自己的聲音詢問Alexa任何在wiki百科全書上面的問題吧！

雲(yún)端服務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)

不過，上述的AVS應(yīng)用主要是創(chuàng)客玩家的動手做（DIY）工作。而開發(fā)商的重點工作不是Raspberry，而是要建構(gòu)自己的服務(wù)網(wǎng)，並透過一臺伺服器與Amazon Cloud連接。這臺伺服器在網(wǎng)際網(wǎng)路上，必須要能辨識用戶的Custom Skill裝置、AVS裝置。簡單地說，Custom Skill是被動式裝置，例如：喇叭。

AVS裝置就是主動與被動式都具備的裝置，例如：樹莓機(jī)，麥克風(fēng)和喇叭都具備。AVS經(jīng)營商利用這臺伺服器去服務(wù)下游用戶的Custom Skill裝置、AVS裝置。其實，這也是一種互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。因為這臺伺服器不只可以播放語音，也可以將聲音轉(zhuǎn)換成控制指令，從遠(yuǎn)端去控制房屋內(nèi)的冷氣、電燈等。

圖二 : Amazon公司的Alexa Voice Services（AVS）

使用Raspberry Pi 3就可以實作Custom Skill裝置、AVS裝置。當(dāng)然，Amazon公司最看重的不是Custom Skill裝置、AVS裝置所能創(chuàng)造的營收，而是希望能持續(xù)蒐集到全世界消費者的大數(shù)據(jù)，分析這些數(shù)據(jù)，得到廣大消費者的使用習(xí)性。

目前使用Raspberry來實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點裝置已經(jīng)沒有技術(shù)問題了。但是，對網(wǎng)路資訊安全的擔(dān)心仍然是互聯(lián)網(wǎng)無法普及的主因。這有待使用了區(qū)塊鏈（Blockchain）或類似的新技術(shù)能夠有效防堵網(wǎng)路惡意攻擊的新版網(wǎng)際網(wǎng)路的建立。

跨平臺的理想

除等待新版網(wǎng)際網(wǎng)路的建立之外，互聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)商現(xiàn)在能做的當(dāng)然不是等待，縮短產(chǎn)品開發(fā)的時程是必須持續(xù)追求的目標(biāo)。臺灣有一家公司，三年多以前就試圖將Android移植到自已設(shè)計的i.MX6板子上面，至今仍在除錯中。可見得當(dāng)SoC功能越來越強(qiáng)大，作業(yè)系統(tǒng)也會變得越來越複雜難解，所花費的時間成本也越來越高。因此，催生了Yocto這樣的組織。

Yocto是Intel、Broadcom、TI、Freescale、AMD這些國際大廠一起集資成立的計畫性組織。其宗旨就是要完成一套軟體工具，可以支援所有的嵌入式軟硬體平臺。

這似乎是遙不可及的夢想，不過，目前在Yocto官網(wǎng)上可以下載Intel、TI、Freescale….等這些大廠的SoC的開發(fā)板支援套件（Board Support Package，BSP）。

不過，與傳統(tǒng)的做法一樣，開發(fā)者還是要使用Cross-Compile方式先在PC上面建置Yocto的映像檔（Image File），再下載到目標(biāo)板（Target Board）的開機(jī)裝置中。對於Yocto有支援的Linux作業(yè)系統(tǒng)而言，按照這樣的方法去實作並不難。例如，可以使用Yocto輕易地將Ubuntu移植到Freescale i.MX6上面。

因為這部份，Yocto已經(jīng)被驗證過的，可是還有很多部份Yocto還沒有完成。例如，臺灣有一家公司想使用Yocto將Arch Linux移植到Freescale i.MX6上面，但遇到許多技術(shù)問題，至今仍然無解。雖然，國外已經(jīng)有公司成功地將這些問題解決了。

使用Yocto產(chǎn)生的Linux系統(tǒng)大小不會像Android那麼龐大，而且經(jīng)過組態(tài)設(shè)定可以客製化，讓Linux系統(tǒng)具備所必需的特定功能，移除掉不需要的功能。因此，可以大幅縮短開發(fā)的時程。不過，若又要包含X視窗，問題又回到前面所提到的尋找「X聖杯」的問題上頭。

因為不同的Linux系統(tǒng)對各家的圖形處理器、視訊處理器都有各自不一樣的繪圖、視訊演算法程式庫，這些程式庫可以提供給上層應(yīng)用程式或軟體使用。如果不瞭解這些程式庫的原理和用途，而且Yocto也尚未將它們成功移植，就自行將它們移植安裝的話，想必是困難重重的。

不可輕忽晶片與韌體技術(shù)

目前手機(jī)遊戲Pokemon Go很流行，新創(chuàng)的雲(yún)端應(yīng)用軟體公司如雨後春筍般紛紛出現(xiàn)，市場上瀰漫著一股氛圍，似乎認(rèn)為開發(fā)應(yīng)用軟體才有獲利可言，甚至進(jìn)而輕視晶片、硬體、系統(tǒng)韌體的價值。殊不知上述的所有應(yīng)用之基礎(chǔ)都是植基於晶片、硬體、系統(tǒng)韌體。

過去有許多流行的應(yīng)用軟體、遊戲軟體，有許多現(xiàn)在都不見了，可是晶片、硬體、系統(tǒng)韌體的技術(shù)現(xiàn)在還存在著，甚至衍生出更新版本。

臺灣有一家開發(fā)Android機(jī)上盒的公司，使用中國大陸設(shè)計的工板，但該公司並無系統(tǒng)韌體工程師，雖然該廠商軟體工程師設(shè)計的UI／UX很漂亮、很好操作，可是系統(tǒng)常常會當(dāng)機(jī)。由於中國的原設(shè)計公司不願意派人來支援，於是這問題就擱著待解。

雖然這幾年來，因為中國大陸經(jīng)濟(jì)崛起和外銷市場的低迷不振，造成電子業(yè)營收普遍的下滑，但展望未來，為了迎接新的商機(jī)，我們不應(yīng)該讓晶片、硬體、系統(tǒng)韌體技術(shù)在這一代產(chǎn)生斷層，應(yīng)該持續(xù)培育新的晶片、硬體、系統(tǒng)韌體的工程人才。

（作者曾任半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品開發(fā)部經(jīng)理、軟體設(shè)計經(jīng)理等要職）