台灣優奎士有限公司: 以嵌入式系統開發智慧連網數位家電產品

智慧型手機可以說是目前IT產業最熱門的終端產品，不只是產品的體積越來越薄、越來越小，於兼具連網、多媒體播放...等諸多應用功能，令其採行的嵌入式系統核心應用領域漸受關注，Apple的iOS和Android OS嵌入式系統相繼鎖定大螢幕的TV應用，以現成的嵌入式系統解決方案與硬體的高度整合，成為發展未來智慧家電的成功方程式。

智慧型手機成熱門雲端應用熱潮延燒數位家電

以Google Android來說，針對連網需求相對較高的電視產品，目前也發展出Smart TV智慧電視產品線，透過Android機上盒或是直接將處理運算、連網應用的單板模組與電視設備進行整合，形成一體成形的Smart TV產品，是目前針對電視連網、數位娛樂需求，一個最快速、便捷且利於開發的產品整合方案，此種開放作業系統搭配簡易之硬體平台，令設備具連網應用之目的，已成為發展智慧家電的開發捷徑。

圖1. Android TV with Market

Android具數位家電整合應用優勢

由於初始運行環境即預設以相對有限的運算資源為主，例如，手機、控制設備...等連網系統設計應用，也正因為平台資源相當受限，因此Android這類開放性系統源碼，也發展出相對較為lightweight(輕量)的作業系統環境，只要運行的硬體平台提供合理的硬體資源，架構於硬體之上的嵌入式作業系統針對整合的特殊應用，也能達到兼具效能與效用的系統服務水準。

而在智慧型行動電話獲得成功的軟體市集商務形式，在嵌入式系統也成為新的獲利模式或核心應用！這種發展態勢讓不少硬體製造商開始重新審視，能否在現有極為微利的電子產品上，再透過嵌入式系統的雲端整合應用服務，進行產品深入整合，達到終端、內容、網路無縫式的應用環境，讓消費者能以更簡單、輕鬆的形式取得所需的數位商品。

綜觀近年的多媒體應用發展，不光只是要求時光平移應用(Time Shifting)，而是將需求拉高到Place Shifting易地播放的新門檻，這時整合雲端運算、行動無線傳輸應用等需求，即成為數位家電的重要發展方向。

圖2. Android@home 可結合燈光、溫溼度控制、音響等家電設備

嵌入式系統平台開放優勢快速整合加值應用服務

另一個硬體發展方向，是寬頻上網應用與服務成本日益下滑，這會促使數位家電開發商積極思考善用高速網路傳輸的各式加值應用，尤其是針對各種媒體網站大量內容的存取，在系統載板即可整合802.11g/11n...等高速無線網路應用標準，數位家電甚至可以不用透過Ether NET即可讓家電連上網路，未來的家電加載螢幕還可因應720p/1080p高畫質、高解析度數位互動內容的應用需求。

過去數位家電製造商曾開發相關網路應用方案，但多數均未能獲得市場正面回應，因為這類產品在擴充性、相容性方面頗受限，大多僅能與自家設備互通，甚至因為開發成本昂貴，進而反應於產品售價，甚至僅能擷取特定網路內容、私有雲服務，造成使用上的各種不便。

在開放系統平台進行開發工作，有相當多的好處，因為開發人員能善用現成的軟體元件，因應不同的開發需求得以重新組建所需的功能，同時也不需支付軟體權利金或授權費用。開發團隊若能找來具經驗的開源碼軟體工程人員，則軟體開發工作將變得更快速、更具成本效益。

在眾多開源開發平台方面，以Android系統為最重要的系統資源，目前大量的行動電話採行Android虛擬化平台進行軟體開發，這意味著尋求開發資源或是組建專案開發團隊的難度會降低，可更快速的建構專案組織，處理各式開發需求，達到加速產品開發時程、降低成本、最小化開發資源之開發目的，同時透過應用內容的加值整合，來增加數位家電的產品差異化設計。

台灣優奎士自主設計推出的智慧雲端Android/Linux 嵌入式實驗系統，除了說明如何使用Android SDK開發應用程式之外，並涵蓋人機介面管理、網路、資料庫與多媒體等等函式庫的應用，依照應用程式開發的難易度，由淺入深的次序編排，希望能夠讓使用者者循序漸進的逐一實作與學習。此外本系統擁有完整的教材和模組搭配，邀請各大專院校教授設計撰寫教材，可以精準的掌握使用者學習上的需求及學校課程的安排。相較於市面上Android智慧型手機及平板電腦，本實驗系統除了具備完整的輸出入介面，如USB、UART、CAN BUS、SPI、I2C、ADC等，並具備多種上網方式，如ETHER NET、WIFI、3.5G行動上網等，並提供完整的source code及教材範例，包含嵌入式系統底層的MLO、Boot Loader、Linux Kernel及Android和Linux 2.6.32作業系統，可以讓使用者在學習及開發相關的數位家電應用上，不會只受限在應用程式上的開發，能夠垂直整合學習Android 底層及應用層的開發，如Driver 的開發、作業系統的移植等。另外本系統也可以結合本公司設計開發的物聯網及車載資通訊相關的周邊，可以讓使用者嚐試比手機更多元化的開發與整合經驗，並和現行的潮流趨勢無縫接軌。