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Follow me!其实你也可以做智能瓷杯

简介:

Follow me!其实你也可以做智能瓷杯

【编者按】开发板、3D打印一向是那些技术创客们的玩物,而基于其上做出一款真正产品,比如智能围裙、机器人则更是要技术大牛来操刀。对于不太懂技术的大众来说,这些东西只能默默艳羡。

在Edison入华首秀现场,英特尔中国研究院智能互联创新研究中心总监宋继强公布了一款基于Edison开发的智能瓷杯产品,他在现场非常详细的分享了这款瓷杯的开发历程,并开源了相关开发资料。如果你能看懂这篇分享以及动手整合开源资料,那么做这样一款瓷杯其实也变成一件非常简单的事情。以下是宋的分享全文,有删节。

能听歌会互动的智能瓷杯

Edison有一个很有用的功能,通过扩展板和我们的合作伙伴一起可以做出各种各样的产品。我在这里做一个案例分析,通过我们自己做的一款产品——智能瓷杯向大家介绍,给各位提供一些做智能设备的参考设计。

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首先来看一下这个杯子,它是一个真的瓷杯,不开机的时候跟普通的瓷杯一样,开机以后,在上面有彩色的显示,还可以触摸交互。比如这是一个九宫格,表示所有应用;这是一个工具键,进去之后是微信、画板等应用,这些都可以联网交互。这是邮件信息,打地鼠游戏,昨天刚刚加进去的音乐……

来看微信应用,当你用微信给瓷杯发送一条信息,屏幕上就会显示。小鱼应用,它是一个电子宠物,鱼身颜色会跟着水的温度变化,高温是红色的,中温的是黄色,冷的就是蓝色。如果杯子不怎么运动,就会沉底不动,如果拿起来喝水,它会游得很开心。打地鼠应用,小朋友非常喜欢。它一开始是我们自娱自乐开发出来测试显示屏速度的。音乐应用,可以放小苹果。

我们并不是让大家最终拿着杯子听音乐,而是把这些功能都做出来,组合在一起成为一个开发平台,大家后边开发更多智能硬件时也可以用到。

从设计到量产

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瓷杯上我们用到英特尔自己开发的Edison。Edison是我们很骄傲的一款产品,它源自于中国研究院三年多的心血做出了一个原型,后来把产品线接收到美国,获得很多的认可。Edison既有IO支持,也有很强的处理能力,并且功耗非常低,是一个非常好的平台。我们把它跟中国传统的瓷艺相结合,开发了这款智能水杯,它也是新的瓷类品类。

因为有了Edison,我们可以有很多的想像空间,多点触摸、彩色显示、声音采集、声音播放、运动传感、温度传感、无线充电……。

智能瓷杯,看起来很简单,但是做到今天的程度其实也花了一年的时间。最开始是去年10月份,CEO科再奇决定要把Edison放在今年初的CES上发布,他需要一些很酷的演示。当时中国研究院在想,我们要做有中国特色的,就选了瓷杯。这个想法一浮现出来很多人都赞成,但是怎么做呢?谁能在瓷杯里面放东西?从来没有人想过,我们经过三个月的时间有了最初的原型。

我们设计产品的电子部分是镶嵌到瓷杯里面。一开始用3D打印效果非常差,请了清华美院做了一种双层杯设计,我们拿着构思去景德镇,通过某些美院学生关系在附近找人帮忙做。从那时到正式展示,中间经历了好几个过程,双层瓷杯要开两套模,第一版肚子很大,LED软屏放在夹层中,只是做出一个雏形。后来到CES上展示时,已经变得非常漂亮。

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瓷杯里面的心脏,也花费我们很多的心血。在做外壳的同时,我们的IT系统也在做。当时是用CS版本,有自己的扩展板,我们有很多工程师一起测试它的软硬件,上面一排杯子是测试LED显示的。我们在演示时,现场拿一个平板电脑让人写字在屏幕上面秀,现场的交互感非常强的。

在CES上还有很多演示。像利用Edison和其它设备互动,跟某个小孩身上穿的衣服的传感器互动,小孩呼吸不畅,红色的显示器就会亮起来,告诉妈妈孩子呼吸不畅;像社交功能,有一个会议马上要靠近了,会显示某个符号出来;诸如此类。

CES回来后,Edison正式发布,反响非常好。在后面的过程当中,我们一方面在等产品做出来,另一方面在开发社区。我们在想:要做一款怎样的设备,可以让用户专注于自己想做的事情呢?杯子形式很有吸引力,英特尔中国区CEO杨叙说,希望杯子在给客户后能马上就用上,所以我们做了更多更完整的设计:Edison加扩展板的架构,双层壁瓷杯结构,软LED屏设计,提高LED屏的分辨率,触摸交互、运动、温度传感,喝水姿势,碰杯,声音输入播放,无线充电,这些叠加在一起很酷。还有可靠性、防水,组装方式我们也做了细致研究,不能说做了一个东西不考虑量产。

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如果考虑杯子以后要量产,那么有几个地方要考虑。一是规模化,景德镇师傅做模子靠手感,但是我后期怎么方便修改和量产呢?我们把第一版的瓷杯3D扫描放入电脑,并找到一家有3D设计能力的瓷杯生产厂商。二是量产周期稳定且快,师傅做模子要阴干,需要有一个阴凉且湿气轻的地方,这对环境依赖很高,下雨就得后延。我们在深圳找了一家专门做瓷器的生厂方,他们对温湿度控制有经验,并对产品的设计、一致性、量产周期很是理解,我们选择了在这家启动量产。

另外还有屏幕的选型,我们的瓷杯是曲面,需要一块软屏,但要用现成的,定制的费用太高。现有的触摸软屏是长方形,触摸效果不太好,后来我们通过改造把一段拉直后效果就好多了,它也更接近杯面。我们还添加了几个音筒。

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总的来说,我们做了很多精细的设计,这些设计的难处在于要考虑瓷杯制作时候的工差,还好我们找了一个在富士康做了多年的工程师帮我们来做,如果没有这样的人,我们也做不成。

要把这么多东西装进去,瓷杯里面的设计也是相当的复杂。这里需要要讲一个点,我们在做新的智能设备的时候,设计流程应该先从应用交互模式、产品ID和工业设计开始,然后反推这个系统怎么做。

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创客一般先把这个功能研究出来再说,想一个壳加上去,但这样做出来可能杯子就不太好看、太大,因为只是简单的把这些东西框出来。如果先把杯子设计出来,保证美观和装水量,也保证把电子部分装进去,这样推出的东西就可能会比较创新。这些地方我们都做得蛮激进的。

瓷杯内的电子部分主要是底部夹层的板子,一块IO扩展板,上边的Edison是主要计算模块。Edison里面有一个MCU,但是还没有报给第三方开发用,所以在瓷杯IO扩展板上放了一个MCU。它提供两个功能,一是在开机而Edison还未启动时运行开机动画;二是杯子处于休息状态没有联网应用运行时显示屏幕画面。这个IO扩展板以及软板部分都是跟深圳的实义德共同合作,非常感谢他们。

应用方面,我们有这几类。社交类,比如微信、微博、画画,有一个自定义;通知类,有新邮件来了通知你,天气、PM2.5、路况;游戏类,可以根据需求来做,比如双杯互动,可以通过蓝牙远程互动,有这么多的场景,实际上它只需要一个应用平台去支持它做的。英特尔本身也不是做终端产品,所以这个杯子最后肯定不是英特尔去卖,我们把设计做到完整,让最终的产品开发商很容易的做成一个能卖的商品。

参考设计与应用开发平台

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需要注意一点,这个杯子不仅仅是一个智能的瓷杯,经过它我们实质上开创了一个叫做互动瓷器的新品类。怎么说呢,第一,这个互动不是简单的LED灯,它有真正社交互动的能力;第二,它是一个开发应用平台,你做这些瓷器时上面的应用可以使用,第三方有奇思妙想的开发者也可以去开发,因为我们提供了很方便的开发平台;第三,基于Edison智能硬件开发包,创客们可以很方便的自己裁剪些功能并做出新的形态,比如感兴趣的音箱头盔等等。

我们在做的过程中也解决了几个互动瓷器的设计难点,比如双层壁结构、公差问题,触摸问题,防水、隔热以及组装问题,从这个基础开始,我们可以做互动瓷器的东西了。比如做一款多功能的花瓶,可以检测家庭空气质量,可以给出提醒反馈,还能开空调,这些都可以实现。

总结一下,瓷杯是一个智能硬件,它支持有很多不同类别应用的应用商店,用户可以根据个人需求增删应用;同时它也是一个智能软件开发包,把功能裁减一下就可以做其它的事情,它不仅仅是一个杯子。

我们在杯子的智能软件开发包里面包含很多功能和接口,触摸屏、传感器、温度传感器等等都有,就要看你喜欢什么样的开发。它可以切换应用,还支持显示功能,用它来做一款智能瓷杯应用熟悉的话就十几行代码,非常的便捷。比如今年9月IDF上,展示的智能衣服就是瓷杯方案去掉触摸屏,智能腕带是加上ADC、振动马达后搞定。衣服花了一个月时间开发,腕带用了两个月。有了这样一个基础的开发板以及软件包,往后做事情是越来越快越来越简单。

最后讲几个点,一般来讲在做一个硬件设备的时候,器件选型非常重要,选择的时候一个是注意价格,注意性价比是不是好,另一个要看以后是否会持续供货。我们采用的就是一个MCU拖了三个LED芯片。在整个过程当中,结构设计、组装测试,我们买器件的时候要做防水测试。对触摸屏从头到尾在测试,一直在测试怎么贴效果好,而且还要看杯壁,看是不是要做更薄的,支持多点触摸,怎么把触摸跟后面的LED放在一起,如果放得太近,触摸屏的电路跟LED做在一张板上,干扰会比较大。

装配流程也非常关键,如果装一个杯子需要十几分钟,最后的成本也很大。在CES的时候,装一个杯子需要15分钟;现在通过合作伙伴的努力,装一个杯子不到5分钟就好了,一天可以装很多。

关于智能杯的在线资源,在这个月底,大家可以拿到Edison板的时候它也上线了,智能杯硬件原理图,应用开发SDK和例子,资源管理和云服务开发指南,IDEAir无线开发环境,智能杯开发包视频教程,到时候会上线,大家可以下载观看,都有比较详细的例子。

最后,希望大家一起来用Edison来创造属于你们自己的智能硬件,谢谢大家。    

 
  本文作者:Longye

本文转自雷锋网禁止二次转载,原文链接

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