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噴灌系統的再發(fā)明

還記得我外公發(fā)明的自動(dòng)噴灌系統以及我對于他如果生在今日會(huì )如何做的種種設想吧？如果是在這個(gè)時(shí)代，他就不會(huì )申請專(zhuān)利，授權一家制造商進(jìn)行生產(chǎn)（在生產(chǎn)過(guò)程中逐漸喪失對自己發(fā)明的控制權），而是會(huì )自己制造、生產(chǎn)，由發(fā)明家華麗轉身成為企業(yè)家。
　　我覺(jué)得如果親身實(shí)踐一下，肯定比坐在那里空想有趣得多，所以我決定按照現代的創(chuàng  )客模式重新設計發(fā)明這套自動(dòng)噴灌系統。
　　說(shuō)實(shí)話(huà)，我并非天生就對噴灌系統設計有靈感。起初，我選擇了一塊約3米長(cháng)、1.2米寬的草坪做實(shí)驗，這樣修剪時(shí)用一把大剪刀就足夠了。我對園藝絕對沒(méi)興趣，一年也就踏上草坪一次，還是為了給孩子們搭帳篷，讓他們體驗一年一次的“露營(yíng)”探險。我妻子是家里的花匠，盡職盡責地呵護著(zhù)花壇。她從一開(kāi)始就明確告訴我，不許在她的領(lǐng)地內做噴灌系統的實(shí)驗。
　　但鑒于外公的自動(dòng)噴灌系統的偉大創(chuàng  )意，噴灌系統簡(jiǎn)直成了我家的家族遺產(chǎn)。我向家里有漂亮草坪和噴灌系統的朋友們咨詢(xún)，逛園藝商店，瀏覽園藝網(wǎng)頁(yè)。如果我要發(fā)明一種噴灌裝置并且以此創(chuàng  )業(yè)，我該解決什么問(wèn)題呢？
　　我的理論是，如果要重新設計、開(kāi)發(fā)已經(jīng)非常成熟的產(chǎn)品，最好的辦法就是征詢(xún)他人的意見(jiàn)。我提出了一些基本問(wèn)題，你也可以稱(chēng)之為“變形工具箱”（實(shí)際上可以應用于任何產(chǎn)品）：
　　1. 如果與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)，這些產(chǎn)品可以如何改進(jìn)？
　　2. 如果產(chǎn)品設計對大眾開(kāi)放，任何人均可對設計進(jìn)行修改或改進(jìn)，產(chǎn)品可以得到哪些優(yōu)化？
　　3. 如果制造商不對知識產(chǎn)權征繳費用，產(chǎn)品成本可以降低多少？
　　雖然外公在發(fā)明中傾注了他的智慧，過(guò)去半個(gè)多世紀以來(lái)的行業(yè)發(fā)展也實(shí)現了大量的集體創(chuàng  )新，我很快發(fā)現噴灌系統尚有很大的改進(jìn)空間。對于創(chuàng  )業(yè)者來(lái)說(shuō)，市場(chǎng)上的所有產(chǎn)品都是專(zhuān)有財產(chǎn)。也就是說(shuō)，即便它們確能在互聯(lián)網(wǎng)上獲得（這樣的產(chǎn)品很少），我也必須繳納一定的特權服務(wù)費，而且還要按照制造商的要求行事。只能聯(lián)結到制造商出售的傳感器上，還必須按照制造商提供的方式使用，而且花費相當不菲：全套設備隨隨便便就要花掉幾千美元，通常還需要一名專(zhuān)業(yè)顧問(wèn)。
　　現在，不妨想象一種更好的噴灌系統，我們稱(chēng)之為“開(kāi)源噴灌系統”。
　　首先，通過(guò)手機輕松控制這套噴灌系統。去度假的時(shí)候忘記設置噴灌系統？可以通過(guò)一個(gè)手機應用軟件解決。夏天上班時(shí)想知道草莓地里的土壤濕度？看看口袋里的手機就好。
　　如果噴灌系統能夠預知明天會(huì )下雨，今天取消澆水，情況會(huì )怎樣？當然，你可以購買(mǎi)高端的專(zhuān)用系統，但要繳納服務(wù)費。而且如果你有更好的當地天氣數據源，那可就很不幸了，因為就算是那樣，你還是需要使用高端設備配備的天氣服務(wù)。我們可以把這項功能也變成免費的開(kāi)源服務(wù)。
　　希望了解噴灌系統煩瑣的菜單，又不想閱讀使用手冊？可以通過(guò)網(wǎng)站上簡(jiǎn)單易行的圖形界面設置開(kāi)源噴灌系統。如果不愿意使用我們設計的控制面板，還可以在設計社區選擇中意的一個(gè)。
　　更好的噴灌系統就是這樣：開(kāi)源、聯(lián)網(wǎng)式、物美價(jià)廉。
　　設想起來(lái)當然容易，但該如何實(shí)現這些想法？
　　我的電子器件公司3D Robotics建立在一種名為“Arduino”的開(kāi)源計算平臺上，它是一種價(jià)格低廉、易于使用的處理器與免費編程環(huán)境。任何人都可以通過(guò)將傳感器和執行器聯(lián)結到某一計算機程序上，實(shí)現計算與現實(shí)世界的對接，通常稱(chēng)為“實(shí)體計算”或“嵌入式計算”，實(shí)例屢見(jiàn)不鮮。事實(shí)上，從恒溫器到鬧鐘、立體聲、微波爐和便攜式音樂(lè )播放器，幾乎所有家用電子設備都是以此方式運行的。你的汽車(chē)里有數十種嵌入式計算機，只不過(guò)它們都是封閉的專(zhuān)有設備，而Arduino則向所有人開(kāi)放，任何人可對其做出修改。從能夠將自身狀態(tài)發(fā)送Twitter消息的咖啡機到隨時(shí)隨地能夠通過(guò)手機控制的寵物喂食器，新興的“物聯(lián)網(wǎng)”中的大部分事物都是基于A(yíng)rduino設備的。
　　我最了解這一系統，因此決定把噴灌系統控制器建立在A(yíng)rduino上。也就是說(shuō)，可以擁有大批因其他目的而同樣使用Arduino的用戶(hù)，他們已經(jīng)解決了如何將其聯(lián)結至互聯(lián)網(wǎng)以及能夠想到的任何傳感器的問(wèn)題。我希望使用了Arduino之后，我的大部分問(wèn)題能夠迎刃而解。
　　一項快速搜索顯示，情況確實(shí)如此。實(shí)際上，已經(jīng)形成了一種非�；钴S的Arduino噴灌系統亞文化。有無(wú)數種滴管控制、土壤濕度監測甚至是植物向陽(yáng)控制項目，為什么會(huì )有大量的此類(lèi)項目？大部分不過(guò)是兩種極客熱情的合體—園藝與計算機，但事實(shí)是某些項目備受營(yíng)養液“花工”的推動(dòng)，我認為這些人種植的一定是高質(zhì)盆栽植物。傳統的噴灌系統制造商可滿(mǎn)足不了這個(gè)市場(chǎng)！
　　當然，還有很多方面需要改進(jìn)，而且我也找到了一些志同道合的人。馬薩諸塞大學(xué)的王瑞（音譯）教授找到了將Arduino聯(lián)結到廉價(jià)的商業(yè)水閥的方法。安德魯?韋呂（Andrew Frueh）是復雜的GardenBot項目的創(chuàng  )始人，該項目需要一種將電腦控制的園藝技術(shù)更好地聯(lián)至互聯(lián)網(wǎng)的方法，然后就可以開(kāi)始運營(yíng)了。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的敲敲打打，我們終于制出了一個(gè)功能齊備的模型，它與互聯(lián)網(wǎng)以及任何在線(xiàn)天氣服務(wù)相聯(lián)，在家庭網(wǎng)絡(luò )和噴灌系統控制器之間擁有靈巧的無(wú)線(xiàn)聯(lián)結，可以管理任意數目的閥門(mén)網(wǎng)絡(luò )和傳感器。
　　至此，我們已經(jīng)完成了發(fā)明部分，與外公當年的做法大致相同，但接下來(lái)的事情就體現了過(guò)去與現在的差異。外公完成發(fā)明后必須注冊專(zhuān)利，這是一項耗財耗時(shí)的工作，需要聘請律師，準備大量文件，而我們只是在開(kāi)源許可證下將所有發(fā)明在線(xiàn)發(fā)布。外公必須找到一家能夠給予他的發(fā)明一紙許可的制造商，按照制造商的意愿投產(chǎn)噴灌系統，而我們只是把電子設計圖紙發(fā)送給一家裝配廠(chǎng)（我選擇了之前合作過(guò)的Advanced Circuits），然后把外殼的CAD設計發(fā)送給一家服務(wù)商，他們會(huì )將其注塑成型，之后選擇一家注塑成型工廠(chǎng)進(jìn)行小規模生產(chǎn)。
　　根據我們的計算，一臺開(kāi)源噴灌系統控制器，即聯(lián)網(wǎng)式易編程的手機控制噴灌系統的核心，大約以100美元的價(jià)格銷(xiāo)售，是具有相同功能的商業(yè)噴灌系統價(jià)格的1/5~1/3。當研發(fā)環(huán)節無(wú)須費用（開(kāi)源社區，萬(wàn)分感謝�。�，而且不收取任何知識產(chǎn)權費用，即便制造數量很少，削減專(zhuān)有替代產(chǎn)品的價(jià)格也并非難事。
　　實(shí)際售價(jià)還要更低：目前，一個(gè)開(kāi)源噴灌系統的售價(jià)為79.95美元。王瑞（音譯）使用商業(yè)供應商制造電子板以及供應必要元件，還開(kāi)設了一家網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)營(yíng)店。產(chǎn)品上市一共花費了不足5 000美元，雖然不能說(shuō)是一筆小錢(qián)，但和當年外公支付的專(zhuān)利律師費相比的確少得多了。最終，將外公的發(fā)明投產(chǎn)的那家公司為生產(chǎn)、上市這一產(chǎn)品投入的費用肯定比我們的開(kāi)銷(xiāo)高出百倍。
　　關(guān)鍵在于，和進(jìn)取精神相比，我們的花費確實(shí)極其低廉。這筆錢(qián)尚在信用卡的消費額度內，而且不過(guò)是過(guò)去開(kāi)辦制造業(yè)企業(yè)資金投入的九牛一毛而已。
　　無(wú)論是哪種情況，未來(lái)幾年內，隨著(zhù)其他以互聯(lián)網(wǎng)為中心的開(kāi)源創(chuàng  )新模型項目的建立與進(jìn)入，噴灌系統行業(yè)必將發(fā)生改變。也許后來(lái)者會(huì )借鑒我們的成果，也許他們會(huì )做出更好的設計。重點(diǎn)是，真正的創(chuàng  )新者很可能并不是園藝設備制造領(lǐng)域內已經(jīng)立足的商家，而是從網(wǎng)絡(luò )模型中脫穎而出的新秀�，F今，創(chuàng  )業(yè)精神已經(jīng)完全不同于我外公那個(gè)時(shí)代的概念了。

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