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迷你电脑树莓派:慈善教育为旨,催化数字生活

字号+作者: 来源: 2016-09-01 09:53 我要评论() 收藏成功收藏本文

里约奥运会以一枚金牌的优势力压中国军团登上金牌榜的榜眼之位,英国继脱欧之后再度制造出一个“国际大新闻”。对比中国的13亿人口,英国的区区6500万实属...

里约奥运会以一枚金牌的优势力压中国军团登上金牌榜的榜眼之位,英国继脱欧之后再度制造出一个“国际大新闻”。对比中国的13亿人口,英国的区区6500万实属“迷你”。但正是依靠着“迷你”这一特色,以慈善教育为出发点的卡片式电脑树莓派,因其出色的性能受到众多计算机发烧友和创客的追捧,不仅成为英国史上最畅销的电脑,更成为启动智能和数字生活的催化器。其对整个社会的影响和贡献要远超很多以利润为纲的企业。 英国工程师艾本·阿普顿(Eben Upton)与在英国引发编程革命的树莓派(Raspberry Pi)


作者:尹一丁(尹一丁博士,剑桥大学嘉治商学院企管与营销系)

来源:新财富杂志(ID:newfortune)



2012年年初,在全球规模最大的拉斯维加斯消费者电子产品展会上,来自世界各地的所有厂商都在尽量展示各自高大上的产品,但一位低调而和善的英国工程师艾本·阿普顿(Eben Upton)却反其道而行,在推销世界上最便宜的一款电脑。这款电脑就是后来在英国引发了一场编程革命的大名鼎鼎的树莓派(Raspberry Pi)。这款使用Linux系统的单板电脑不但便宜,售价仅为35美元 ,而且迷你,大小和信用卡尺寸相仿,可以很容易地放入衣裤的口袋中,是名副其实的掌上机,但同时却具有电脑的所有基本功能。

在诸多令人眼花缭乱的高新产品面前,这款迷你电脑虽然很独特,但实在很难脱颖而出。因此,虽然阿普顿在树莓派推出前参加了这个最具盛名的电子产品商展以造声势,但他对这款迷你电脑的前景依然持非常谨慎的态度,并预测其销量最多为1000台。他和他的团队私下进行最大胆的推测时,也一致认为1万台是一个不可企及的目标。然而令他们震惊的是,2012年2月正式推出树莓派时,数小时之内就售出了1万台,所有库存告罄。而且第一天接下的订单就有10万台。

自此以后,树莓派的势头持续高涨。截至2016年2月,其全球销量已突破800万台,成为英国史上最畅销的电脑。树莓派同时也获得T3创新年度奖。为表彰其创始人艾本·阿普顿取得的骄人成就,英国女王在今年授予他“爵士”称号。

以教育为目的

艾本·阿普顿是美国芯片公司博通(Broadcom)的芯片设计师。他先于剑桥大学学习物理,其后在计算机系获得博士学位。由于父亲是英国知名的语言专家,受其影响,阿普顿最初是想投身于学术研究,并于2004年成为剑桥大学声名卓著的圣约翰学院的学术辅导员,负责本学院申请就读计算机专业学生的面试及录用工作。

在工作中,他发现很多优秀的高中毕业生缺乏基本的编程经验和对计算机的直觉认识,从而大大地限制了他们在这个领域的发展潜力。阿普顿意识到这是因为当代电脑的功能太过完善,软件也太过齐全,根本没有给这些学生提供真正动手改良电脑功能的机会。而他这一代人在成长过程中,个人电脑尚未完全成熟。因此,他那一辈的电脑爱好者都必须学习基本的编程技能,让买来的电脑具备自己想实现的功能,从而在这个过程中培养出对电脑硬软件工作原理的深刻认识。另外,阿普顿也发现,申请就读计算机专业的学生也在逐年减少。这对英国高科技行业的发展无疑将会产生长期的负面影响。

虽然发现了问题的根源,但阿普顿却找不到解决的方法,因此颇为苦恼。2006年的一个周五晚上,阿普顿和计算机系的几位同事在酒馆喝啤酒聊天时,讨论到这个问题,大家都深有同感,于是开动脑筋寻找可行的解决方案。打造树莓派迷你电脑的想法由此横空出世。

阿普顿和他的同事们认为,为了激发当代的初高中学生学习电脑和编程的热情,需要打造出一款价格便宜、简单易用的学习机。这款学习机需要具备电脑的基本功能,但同时要给予学生更多的掌控——通过自己的编程和创造力,让学习机的功能得到最大程度的发挥。

其实,他们这个产品创意的灵感来源于1981年由英国当时最著名的电脑公司艾康(Acorn)推出的BBC Micro电脑。这款电脑和IBM划时代的个人电脑推出的时间相若,在英国当代计算机和高科技行业史上具有举足轻重的地位。它的推出在英国掀起了学习电脑的风潮,给很多为电脑痴迷的人,如阿普顿和他在剑桥的诸多同事们,提供了编程实验的机会,深刻地影响了一代人,从而也为英国高科技的发展奠定了坚实的基础。从某种意义上说,树莓派就是当年BBC Micro电脑的重生。

为了确保这个想法能够真正得以实施,阿普顿和几位志同道合的同僚在2009年设立了慈善组织树莓派基金会(Raspberry Pi foundation),全力开展打造树莓派迷你电脑的工作。他们建立这个基金会的宗旨就是通过迷你机鼓励年轻一代学习电脑及编程技术,从而全面提高英国计算机专业人员的数量和质量。

最初,阿普顿和他的团队们并无过高的目标,只是想生产一小批这类迷你电脑,送给想来剑桥大学读电脑工程的学生们。可是,开发这款机器的过程并不顺利。阿普顿及其团队无法找到一个低价并高性能的芯片来实现这个产品理念。经过多次试验,他们设计出来的迷你电脑价格高、性能低,完全就是他们理想机型的反面。

就在这个时候,阿普顿对自己的职业选择做出了一个重大的变动,他决定离开大学,加入美国芯片公司博通(Broadcom)去从事芯片设计工作。但他没有放弃自己的理想,只是在耐心地等待合适的芯片出现。博通的工作给了他寻找这种芯片的最佳场所和机会。数年后,博通终于研发出一款高性能低价格的芯片,而且阿普顿本人就参与了这款芯片的研发。他利用这款芯片迅速开发出树莓派的原型机,并在中国生产了第一批2000台树莓派。当这些第一代树莓派通过测试验证时,阿普顿知道他和他的团队为之奋斗数年的目标终于实现了。英国史上最畅销的电脑树莓派从此诞生。更令人称奇的是,这款最成功的电脑并非任何企业的产品,而是一家慈善机构的产物,直到今天都是如此。

极致性价比

树莓派其实就是一个最基本的原型机,学生可以通过编程让它完成各种工作,并具备不同的功能。它既无显示屏、键盘,也无内存,所以可以小到如同信用卡,只要几节电池就可以驱动。同时,它的价格也低到了极致,新款的树莓派只要25美元,比一本教科书的价格还要低,但性能却不可小觑。因为博通强大的芯片,树莓派可以实现诸多功能。而且,树莓派自从2012年推出后,一直不断在进行产品升级,最新版本采用64节芯片,并具有内置的wifi和蓝牙功能,在性能上已焕然一新,可以从事更为复杂的运算工作。

为了达到这种极致的性价比,阿普顿和他的团队费尽心机。除了阿普顿亲自参与开发树莓派所采用的博通芯片之外,他们还想尽办法将组成树莓派的80多个零部件用最低的价格进行采购。当然,阿普顿最关注的不仅是性价比,而且还有易用性,尤其是在树莓派上编程的容易度。阿普顿从来没有忘记打造树莓派的初衷,就是帮助英国的学生们更好地学习电脑技术。在吸引初高中生利用树莓派进行编程时,易用度的重要性其实远远超过其性价比。因此,树莓派基金会在其网站上提供免费学习材料,帮助学生和树莓派的其他用户更好地使用这款迷你机进行编程以实现各种功能。

当然,树莓派最博人眼球之处还是它无与伦比的性价比。在这个性价比上,树莓派目前几乎没有竞争对手。虽然另一款迷你电脑Cubieboard的价格只有50美元,并宣称其性能超过树莓派,但事实并非如此。其他的几个竞争对手都是价格和树莓派不相伯仲,但性能则远不如。所以,把树莓派称为史上最强大却又最便宜的迷你电脑毫不为过。

活跃的用户群

当年,打造树莓派的最初目的是为了帮助英国的初高中生提高学习电脑的兴趣和技能。为此,树莓派基金会几年来已经向学生们免费派发了成千上万台电脑。这些工作的成果非常显著。因为树莓派的出现,目前在英国各地的学校有超过4000个编程俱乐部,而且已有很多英国中学用它作为教学工具。另外,全英还有800多位树莓派认证的计算机教师。同时,申请包括剑桥大学在内的计算机系的考生数目也明显增加。可以说,阿普顿及团队已经实现了当年设定的目标。

但有趣的是,树莓派的影响力远远超出了初高中生这个既定目标用户群,辐射力也逾越了英国本土。目前树莓派的用户主要是成年人,他们都是电脑编程的发烧友。对他们而言,现有的主流电脑功能太齐全,完全没有发挥创造力的空间。而树莓派这样的单板原型机提供了一个尽情发挥想象力的平台,成为了他们的智能玩具。这些用户遍布全球,英国、美国和欧洲大陆都有其拥趸,尤其是在德国,这与这些国家的计算机教育和应用水平较高有着直接的关系。

和学生用户不同,成人用户都具有编程经验,他们购买树莓派不是为了学习,而是为了创意和娱乐。因此,这些粉丝们将树莓派的使用推到了新高峰。自从这款迷你电脑推出以来,他们一直在热情高涨地利用树莓派做出各种智能产品,如自动驾驶帆船、智能房屋控制系统、3D扫描机、家用啤酒机,番茄种植监测机、智能型微波炉,甚至个人健康检测仪等。其中最独特的一项应用是将树莓派放置在一个高空气球上,升至30公里的近太空并拍照,这项基于树莓派的创意设计甚至得到了阿普顿本人的赞赏。粉丝们不但利用树莓派打造出各种新颖的智能产品类型,而且还在英国及全球范围内定期举办树莓派创意擂台赛,并选出最佳的产品和应用。粉丝自发组织的这些活动让树莓派更加具有吸引力。

从这个意义上而言,树莓派远非一款迷你电脑,而是发起当今时代新一轮动手制造运动的关键推手之一。这项运动在近代西方兴起,主要是基于以技术产品为基础的自己动手制造活动(DIY)。很多具有技术背景的用户利用自身的技能将现有主流产品进行改进和升级,主要的应用领域是电子产品、计算机和信息工程、自动化和机器人以及3D打印等高科技领域。因为这项运动和高科技发展息息相关,美国硅谷是它的一个核心地区。也因为它和科技的发展及教育有直接关系,可以激发初高中生对科技和理工科的兴趣,美国政府对此非常支持。奥巴马曾要求美国若干国家研究设施向公众开放,进一步强化了这项运动在美国的势头。

不经意之间,树莓派成为动手制造运动的核心平台。通过树莓派,用户可以用低成本创造出一系列智能新产品。虽然很多人投身于此只是出于个人兴趣,但事实上通过开发树莓派的多种应用,他们中的一部分人完全可以以此创业,在上述各个领域中打造出可以商业化的产品和服务。从这个角度而言,树莓派已然成为一个启动智能和数字生活的催化器。在这个过程中,它不但可以帮助产生一批创业者,同时还能激发广大学生学习理工科,尤其是电子和计算机技术的热情。这对一个国家的科技实力的提升都会有裨益。

如果说树莓派今天的成功是阿普顿及其团队当初完全没有料想到的,那么树莓派通过激发动手制造运动而给一个国家带来超出教育作用的重大利益,就更是他们所料不及的。就从这点上来看,树莓派虽然是一个慈善基金会的产品,并无商业利益的考量,但它对整个社会的影响和贡献要远超很多以利润为纲的企业。

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