我從不想未來,它來得太快。——愛因斯坦

Hardware Hacker 硬體駭客

Huang, A. B. (2017). The Hardware Hacker: Adventures in Making and Breaking Hardware. No Starch Press. / AMAZON

我在2018年末入手,趁著新年與春節看完。

作者Andrew “bunnie(兔子)” Huang (以下用bunnie)1975年在美國出生,雖然姓黃但是母語是英文,以駭進Xbox並且公開了開盒方法、所有組件型號、模組使用方式、硬體介面、Data Sheet等等,並且完成詳述線材的資料傳輸方式與ROM的後門入口,寫了Hacking the Xbox: An Introduction to Reverse Engineering(2003) 一書聞名。

當時受到微軟(Xbox的製造商)相當大的法律壓力,聲稱bunnie違反了著作權法以及一連串的安全法律協定,學校(bunnie同時是MIT麻省理工學院電機工程的博士生)強力介入的結果,造成了本書出版中止的悲慘結果。

後來bunnie選擇與no starch press合作,將本書編輯好供大家PDF開源下載,從這裡可以部份看到一個硬體駭客如何打破法律等制度上的人為界定,只因為他認為硬體設計也跟軟體依樣需要開源,而不是特定的團體或機構可以獨佔。

對於開源硬體的信眾而言,這本書可以說是入門,也可以是常常放在手邊的參考書,

硬體駭客的結構分成4個部分:

  1. 深圳的開源硬體生態圈
  2. 中國智慧財產權的現況
  3. 開源硬體的設計與實現
  4. 駭客的視角看創新

書裡沒有提到,但我覺得裡面有隱含的部分是:

  • 台灣產業失速的根本原因為何?
  • 法規與政策制度之下的創新是什麼?
  • 什麼樣的方式能夠讓每個人的創意都能獲得伸展?

但本文只是想討論書中內容,所以隱含的部份我們先跳過。

關於深圳山寨製造

深圳在短短的30年之間成為地表成長最快的城市,其中最大的因素就是中國製造業政策。對於像bunnie這樣的外國人來說,深圳所代表的意義絕對不只是世界工廠這麼簡單。深圳對於全世界的意義也不僅僅是印象上的山寨製品而已。

2008年Bonnie為了一個開源硬體Chumby專案,飛到人生地不熟的深圳找尋生產資源,經過了13個月,第一批Chumby實現量產,後來改良了原先使用皮革外觀的工業設計與初代Chumby的錯誤修正,製造了第二批的Chumby one,201X年中因為資金與出貨量尚未達到預期,就結束了此專案。

如果去過深圳華強北電子的賽格商場以及周邊的小作坊、倉庫與交易中心,就會知道深圳等於夢想與地獄相接的門框。在這裏允許的、不被允許的、曖昧的重製不斷發生,順利的話入手萬金,不順利的話就陷入週轉的迴圈。

這本書完全揭露深圳的夢想與地獄是如何形成,藉由一塊簡單的SD卡可以看到以上現象的總合,不僅如此,他也解釋了一個產品在深圳如何要求重工(註:製造業專有名此,因為零件或工法的不符合規範,遭致產線必須重來一次),如何避免灰色地帶的成本損耗,以及為了量產而做的設計(DFM)。雖然這對於電子代工起家的台灣產業並不陌生,但是對於不這麼熟悉製程的硬體創業家來說,可以說是寶典。相反的,如果電子代工廠願意把這本書看過一遍,也許會知道兩者的思考差異在哪裡(題外話:現在許多電子代工都把目標轉向於硬體新創公司,但是這並不是一門好生意,原因也就出在溝通之上)。

深圳當然也有自己的問題,特別是製造業需要大量的資源交換,其中人力資源也成了深圳成功(或者是阻礙成功)的關鍵。NHK曾經對三和人力市場拍攝紀錄片:《三和人才市場:中國日結1500日元的年輕人們》,討論了備受爭議的人口流動與快速都市化的問題,這部分其實需要有「深圳學」的主題來特別討論。

特別要說的是,因為裡面提到的情境都有對應的生產名詞,像是上面提到的重工、料號單(BOM)、規格更改書(ECO)、最少訂購量(MOQ)等等都有詳細地說明,即使沒有生產經驗的人也可以理解所說的內容,當然啦,如果有經歷過的人會覺得既視感特別強,實在是因為「製造生產」的確是需要耗費相當注意力的工作,要不然也不會成為一項專業。此外,bunnie也運用群眾募資的方式,出版了Essential Guide to Electronics in Shenzhen,也同樣獲得許多同是硬體創客的支持。

創新與駭客(Hacking)

創新是什麼,可能很多人都有自己的答案;對我來說,最究極的創新必定內含「駭客」的因子,就好像是生物學上的突變-某些細胞進行變異、增生、擴散與爆發的過程類似。許多的創新過程中間並不可控,像是侏羅紀公園一樣,越想控制就會有許多不可預期的變異出現。

尤其在開源硬體的創新來說,現在最成功的例子是Arduino,後來有Rasberry Pi或Micro Bits等等,但最好的開源硬體還是自己DIY,能夠解決自己使用上問題的比較好,這個時候創新就變成相當個人化的選擇。

bunnie這類型的硬體駭客常常使用的逆向工程(Reverse Engineering)的方法,雖然對硬體製造商還說並不討喜,因為這樣就能夠反轉製造出一模一樣的產品,但bunnie認為逆向工程本身並不構成任何傷害,因為許多工程師都是從逆向工程學習每個組件是如何運作,像是小時候拆開收音機想知道裡面是不是有躲一個小人,進而學習收音機的機械與電子零件構造一樣。

就算是蘋果逐漸封閉了自己的硬體架構之前,初代蘋果電腦Apple I/ II本來就是基於開源精神而生產的電腦產品,蘋果現在雖然鎖住了大部分的硬體製造資源不讓外界得知,但是軟體上還是承襲了一些些原先的開源思考,才有了App Store/iTunes的創新。可惜在現在的電腦產業,產品思維終究打敗了開源分享,資本投資取代了知識累積,如何打破這個循環自然是硬體駭客關注的焦點。

所以,回到硬體創新,如何進行逆向工程也是本書重點。裡面內含相當多電子工程專業訊息,或者對一般讀者並不討喜,但是對於正在學習的學生或是Maker,那真的是得償所願的知識供給,保留給想要知道的人。

再回到生產

莫爾定律(Moore’s Law)定義了決大部分的硬體處理速度,加上網際網路的指數成長模型,讓產品內部的處理速度在近十年飛快地成長,但是現在的生產邏輯還是相當倚賴人類的調整,舉例來說,即使模具設計已經有許多模擬軟體可以從參數設定來先行處理,但是細如髮絲的微調整還是需要材料與製造工程師,而這些都不是智慧產線可以解決的部分。

換句話說,我們現在的產品仍然承襲工業時代的邏輯,相當依賴人工卻沒有顯著的創新,以至於硬體一直都是跟在軟體之後發展。這個邏輯必須要以生產端來解決,可惜的是現在的自造(FAB)、製造(Manufactring)、生產(mass-production)中間需要解決的設計問題非常多,一時半刻還真的無法有效的找到答案。

小結

這本書可以視為FAB一書的進階版,對中國硬體生態圈有興趣的人真的可以先下載英文版來看看,如果有中文版的話更好。之後對於台灣在世界硬體生態圈中的價值主張也許有更多體會,也希望有人文社會學科的有志青年投入生產端的研究,從人類行為的根本思考創新的邏輯,這是看完本書之後熱切的盼望。

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