王镇山 美科科技(Microduino)创始人和CEO 一席第29位讲者
扎克伯格能够辍学创建Facebook,是因为他恨不得从小学初中就开始写代码了,到大学已经有了充足的训练去应对创业这件事。

大家好,我是王镇山,来自Microduino美科科技,我是创始、CEO。

美科是一家制作开源硬件的公司,如果用一句话定义美科科技的产品,我希望是这句:尺寸最小的积木式的智能硬件。我们是从2012年开始开启了这样一个项目,2015年,《时代周刊》网站将美科科技这样一个积木式的智能硬件评为全球用于教育领域的五个最为推荐的智能硬件之一。MakerFaire也将其评为2015年全球五个最为推荐的产品。值得一提的是,这样一个产品是完全的自主知识产权的产品,而且我们在中国、美国还有世界很多其他地方都获得了知识产权和专利。

2016年,我们获得了IDEA这样一个全球三大工业设计类奖项的儿童产品类金奖。同期的BMW X1 SUV轿车获得了银奖。同期获得金奖的还有劳斯莱斯魅影的轿车。所以基本上这是一个中国产的世界级的产品,我们觉得非常骄傲。

模块化带来什么样的概念呢?我们将一个复杂的电子系统拆分成一个个相关功能独立的模块,每一个模块代表一种独特的功能。比如说CPU、WiFi、蓝牙、多媒体、SD卡存储设备等等,还包括各式各样的30多种传感器。所有的功能组件都是单独的,并且所有的模块之间都可以有同样的接口和形状,它们彼此之间可以通过磁吸的方式进行搭,就像搭积木一样。用玩具式的方式来实现一个复杂系统。举几个例子大家就会知道怎样来运作了。

比如说我们要做一个音乐盒,这是一个非常典型的多媒体设备。一般来讲,我们会首先反应出这样一个多媒体设备的功能点到底是什么样的。比如说需要一个按键,从技术角度解读就是一个输入设备;需要一个音乐播放设备,通常意义上是MP3解码器;需要一个模块来存储MP3文件,就是SD卡;还需要一个喇叭,如果我们想让这个喇叭足够响,那就还需要一个功放设备;同样我们需要一个输出设备来显示状态,就是一个LED的屏幕;还包括一个时钟,RTC设备。

上面这些都是我们需要的一些功能点,对应到美科科技这样一个积木式的模块,大家会发现这样七个功能点,实际上就可以找到四个相对应的模块。因为每个模块都有同样的接口、同样的形状,只要我们将它简单地堆叠起来,一个音乐盒多媒体设备就可以实现了。非常简单。然后我们辅助给它不同的外壳,实际上就可以形成各式各样不同的商品。 原先我们设计这样一个产品,可能需要两个月、三个月,甚至半年以上的时间。现在可能只要几分钟、几个小时就可以了,所以它极大地改变了我们从想法到实现的这样一个过程,可以说是一个革命性的进步。

再举一个例子。WiFi气象站,一个物联网的设备。互联网是把人连接在一起,我们通过智能手机,通过电脑把大家连在了一起。而物联网,internet of things,顾名思义,它是把物品通过互联网连接在一起。WiFi气象站就是一个非常典型的物联网设备。 在这个设备里面,我们收集当地的一些气象信息,或者各种各样的一些传感器的信息,比如说温度、湿度、气压,甚至包括PM2.5。收集起来以后,通过WiFi 或者其他各种各样的网络传输到云端,并且能够形成物品和物品之间的互动与信息的整理等等。 这样一个设备,通常来讲是包含了几个功能点:一个控制单元,一个无线连接设备,传感器等等。同样的原理,我们找到相关的模块将它们连接起来,这样一个看起来非常高级的物联网的设备就可以实现了。

最后一个例子,机器人。也是看起来非常高深,门槛很高的一个智能硬件的机器,我们只要找到它和它的功能点相对应的模块,并且把它们连接在一起,就可以快速地搭建出一个属于自己的智能机器。 接下来我们看一个短片,来感受一下这样一个智能硬件能给我们的创意和生活带来一些什么样的改变。

实际上,我特别喜欢刚才短片中的最后一句话:创意是可传递的,那是爱因斯坦说的。 接下来我给大家来展示一下,用美科科技的产品或者这样一个模块化的一些设计,能够帮我们来实现什么样的一些典型应用。 大家可以看到这是一只鸟,一只长得非常丑陋的鸟,它是秃鹫。

秃鹫是我们生物链中非常重要的一环,它是腐食动物,基本上主要生活在非洲以及喜马拉雅山的南麓,就是印度地区。到现在为止,秃鹫已经是濒危的鸟类了。科学家们想保护它,想人工孵化这些秃鹫的幼鸟,但是到现在为止并没有一个非常完整的数据,或者说一个方法能够将其孵化出来。因为秃鹫的鸟窝经常是筑在非常险要的地方,人类很难去接近它。而且这种鸟智商非常高,用普通的方式很难收集到秃鹫孵化幼鸟的一些必要数据。 普通的一些鸟类,比如说鸡鸭鹅现在都已经是家禽了,这些都是比较傻的鸟。科学家们做一个透明的窝,里面布满了传感器,然后一个摄像机24小时不停地去观察,始终都能收集到非常可靠的一些数据。但是对秃鹫这样一个聪明的鸟来说就不行。

英国的一个猛禽保护协会就想,我们是不是可以做一个智能的鸟蛋,运用现代的技术去收集到这样一些数据。英国猛禽保护协会号称有200多年历史,是历史最悠久的一个猛禽保护协会。在2014年的时候,他们就找到了我们的团队,说想做一个智能鸟蛋,用3D打印做一个外壳,里面塞满传感器,把它投放在秃鹫的鸟窝里面,去记录这个鸟蛋孵化过程中的一些数据。由此为科学家做进一步的人工孵化来做出一些贡献。 这是一个非常好的点子,但是技术难度是非常大的。因为秃鹫一年就产两次蛋,每次只有一到两枚,产量非常小。一枚鸟蛋大概是500克重,体积非常有限,而且它的孵化周期非常长,有将近70天的时间。这也就意味着,如果我们要做一个智能设备投放在秃鹫鸟窝里面,必须让它连续工作70天,以确保能够骗过秃鹫。

这是一个什么概念呢?一块普通电池放在非洲那个潮湿的环境中,基本上70天的时间早就没电了。而且我们要把这些数据全部收集起来,它又必须在一个非常低功耗的环境中工作。 为了攻破这样一个难题,我们实际上是设计了一个小型的物联网方案。它分为三步:第一,将智能硬件植入这个鸟蛋器中来收集数据。第二,数据收集完以后,立刻传输到鸟蛋旁边的一个中继站,这个中继站可以是各种各样的形状,可以伪装成一棵树,也可以变成一块石头。第三,数据传输到云端,在云端实现数据最终的收集、整理、分析和可视化的运作。

可以说它是一个相对来说比较复杂的系统,其中涵盖了硬件、软件、云端、通信等等各方面的技术,甚至包括动画。很有意思的是,我们通过美科科技这样一个开源的社区,在不到三个月的时间之内将这个项目完成了。项目成员都是从社区里面自发来报名参加的,包括学生、技术大牛、创业者、美女、14岁的少年,还有经验丰富的老工程师。 到今天,此时此刻,Discovery频道正在拿着这个鸟蛋和英国猛禽保护协会在欧洲拍一个纪录片,拍摄秃鹫孵化的这个过程。

还有一个花絮。14岁的少年,当年是赤峰二中高一的学生,也是我们这个项目中的一个主力。两年之后,2016年,他顺利地考进了清华大学的工程物理系,也是一个非常好的消息。 第二个例子,和商业的结合。这实际上也是我们前两年跟雀巢合作的一个项目。作为一家快消品公司,他们也想改变自己的形象,积极拥抱高科技。所以在2014年的时候想到一个点子,说我们不妨把杯盖做成一个智能杯盖,就是用3D打印的技术将其塑造成各种各样的不同外形,并且将其植入智能硬件。其中的智能硬件用的就是美科。 说得这么玄乎,总结一下,它实际上就是一个MP3播放器再加一个闹钟。还有一个光环闪来闪去,非常酷炫。但是它的交互方式做得很好玩:每天早晨7点半杯盖就响了,滴滴答滴滴答,有7种鸟叫可以选——雀巢嘛,肯定是鸟叫了。将这个闹钟关掉只有一个办法,对,就是把这杯盖旋开。 我们觉得这个创意是非常好的。杯盖旋开以后,紧接着就要冲一杯咖啡,这是一个仪式感的动作,把自己唤醒了。

所以这是快消品公司和高科技结合起来,能给大家带来的不一样的感受。 而且大家会发现,这个和刚才那个公益项目是两个极端。刚才那个公益项目的难度非常大,雀巢这个是用了一个非常简单的技术,但用了一个非常有趣的交互就让它变得非常具有创意。所以这也给我们一个启发:有创意的东西并不是靠技术去累积起来的,它是靠交互方式以及很多其他的手段。往往很简单的技术应用在不同的场合就能带来很多不同的惊喜。 智能硬件,物联网,实际上在这些项目、产品,或者解决方案中,它需要的技术的积累是非常非常多的,难度是非常大的。只不过我们是用一种非常简单的方式呈现给大家,让所有人都能够降低门槛。

我们在过去几年一直都在和很多学校或者企业公司合作,共同去推进物联网的一些应用,降低使用的门槛,让更多的人能够接触到高科技给大家带来的乐趣。 在过去的三四年,我们更多的重点是放在和教育的结合。我们在清华大学展开了多项合作,我自己现在也是清华大学的客座讲师。我在清华大学开一门全校选修课,如果在座各位有清华的在校学生的话,欢迎大家报名选修,春季学期的《游戏交互技术》。我们已经进行了两年多的时间了,明年是第三年。

第一排的第三个,一个小猴子、一个小兔子,是为特殊教育、儿童教育服务的。它实际上是运用了NFC,就是近场通讯技术,跟我们刷公交卡、门禁卡用的技术是一样的。将这样一个技术,通过模块化的方式应用在了玩具上,底下布满了相关的一些识别线圈。这样一个玩偶就变成了一个可以讲故事的机器了。 比如说在这个图上。它实际上就是一个动物园的主题,下面全都是各种各样的动物园。只要把这个小猴子玩偶放在一定的区域内,它就可以讲故事了。 我们知道自闭症患者和人之间交流往往会比较困难,但是和机器的交流会显得比较从容一些。

左下角这个长得像外星球一样的物品,它实际上是一个可以浮在水面上的水质检测装置。这个项目我们已经和白洋淀保护区形成了多项合作。青少年通过这样一个自己制造的科学探测设备,去亲近大自然、了解大自然,了解湿地的一些特征。 “双创”这个话题可能大家都听得特别多。“大众创新、万众创业”这样一个课题,实际上是在全社会鼓励大家积极投入到创业大潮之中,尤其是毕业的大学生。但是很多人对这样一个话题,或者这样一个政策的导向,往往都是持否定的态度。因为事实是非常残酷的,大学生创业这个命题,现在看起来是成功率非常低的。且不谈创业,大学生就业可能都是一个问题。 我们经常诟病大学生不会动手,不会团队协作,没有创新能力,没有创造能力。我们到海外去参加竞赛,绝对是非常牛逼的,我们的基础教育在世界绝对是No.1的。但是一谈到创新,一谈到团队协作,一谈到自我表达就变得非常尴尬了。这是一个问题。 处于这样一个状况,是因为我们的学生并没有得到充足的锻炼。扎克伯格能够辍学创建Facebook,是因为他恨不得从初中、从小学开始就已经写代码了,到大学的时候他已经经过了充足的训练,然后再去应对创业这件事情。

所以“双创”这件事情,在当下看起来是非常不靠谱的。但是就我个人而言,我还是非常支持这样一个政策或者国策的。因为它相当于是一个特别长远的目标,不是今年明年就能够实现的。它是一个五年、十年,是一个非常长的时间维?度之下才能够实现的目标。 有了这样一个长期的国策的牵引之后,立刻会暴露出很多问题。我们会发现,原来我们的大学生缺少如此多的锻炼,我们的中学教育原来缺少引导,甚至家长并没有这方面的一些意识。完全是非常功利的方式追求分数,追求升学。所以将这些问题暴露出来以后,我们再去想办法解决,这样的话这个目标就变得比较现实了。这也是我们的使命和目标。 我们发现了这个问题就要去解决,怎么去解决?这是一个非常有意思的问题。所以接下来我们来探讨这个问题。有一些理论的东西可能会比较枯燥一些,我快速地先过一下。

这里我们提出了一个概念,叫作可控的不确定。这个词看起来还是非常sexy的。艺术家、设计师、音乐家,所有的东西都在创造,都是新的东西,它后面会有一个标准答案吗?并没有。它是一个不确定的东西。但是将这个不确定的东西放在教育这个体系内部的话,就变得非常可怕了。 它没法复制,除非是精英教育。三五个大师共同培养一个大学生,就跟解放前那一些大师一样。这必然是可以的,这是投入产出的问题。但这种精英教育放之全中国几亿学生的时候就变得不可行了。

我想这张图大家都非常熟悉了。我们的左半脑是控制逻辑思维的,数理化、工程、程序、技术、分析能力等等这些都归左半脑控制。我们中国人的左半脑被训练得非常发达。但右半脑是艺术、绘画、音乐、文学、情感、表达等等,是和创意相关的。这部分实际上并没有一个系统的方法对其进行培养和培训。 目前为止,左半脑控制的是一些确定性的东西,右半脑培养的是不确定性的东西,是创新的部分。所有的正确答案和这些课程,都是和确定性相关的。那不确定性的东西之间必须有一个平衡点,才可以在教育领域加以推广并且形成复制。相应地,这个点就是可控的不确定。

我们必须在两者之间架设一个平衡,否则这个事情就不能够实现了。相应地,我们通过方法论,在教学中加入了很多不确定性的东西:教学内容发生了一些变化,课程发生了一些变化,结果也发生了一些变化。实际上最终你会发现,我们并不要求每个人都会编程,不要求每个人都可以去做管理,不要求每个人都有各种各样奇怪的想法。因为社会的需求是多方面的,如果每个人都天马行空,那社会是没法运行的。

所以,通过这样一系列的活动,让孩子们能够知道我到底适合什么样的类型,是研究型、实践型、技术型,还是充满了创意的设计型?通过这样不同的组合,最直接的,帮助孩子们能够明确我到底是喜欢什么,我到底适合什么;最功利的,甚至是在高考填写志愿的时候,他可以非常明确地知道我到底喜欢哪个专业,不像以前我上大学的时候,选择专业就是一场误会。所以我们不妨在更早的时候,让每个人都能够去认识到自己的潜力和方向。

紧接着,评价体系也会变得非常多元化:它不是靠分数来衡量的,它是来定位你的角色,来帮助、锻炼你各方面的一些技能。比如说小学的目标是买埋?种子。让他们知道去寻求不同的答案,知道并不是所有的东西都有标准答案的。然后通过不同的传感器的知识点的讲解——这些都是确定的知识点:发声?原理、光和颜色、声音、强弱、触发。

不确定性的东西在哪里呢:思维发散。不同的组合带来了不同的变化。比如说,一个蜂鸣器加上一个灯,再加上一个开关,我们可以把它做成一个声热?灯。这三个组合起来,我们还可以把它做成一个简易电子琴,防丢器,噪音器,甚至可以做出更有意思的东西。不同的组合就是一个新的创意。像这样的,可以给同学们带来一些非常新奇的一些不确定的想法。

我们实际上并不指望他能够把电子知识全部掌握,我们的创新教育并不是说把初中的东西拿到小学来上,把高中的东西拿到初中来上——绝对不是这样的超前学习。而是真正地将它作为一个载体来实现。 不确定的东西有很多。在过往,包括在课程中以项目制的方式进行学习,同学们可以形成小组讨论,在很小的时候就可以自我表达,去写作、去管理,并且形成了很多新的互动。最终结果也是挺让我们吃惊的。孩子们的创造力应该说也是非常丰富多彩的,只是之前并没有这样一个实践的机会。我们给他创造出来,让他们有这样实践的机会。

中学、大学应用体系可能就会更加丰富一点,是以应用为起点作为教学的。同样,我们确定性的部分包含哪些?就像刚才我们所举的例子,一个多媒体播放器可以通过很快的方式搭建起来。接下来不确定的东西在哪里?让同学们来搭建外形。已经有了一个非常小巧的多媒体播放器的一些技术内核,如何去搭建一些非常有意思的外形设计,这是一个创造部分。

可以看到,同学们的创造力是非常非常丰富的。用一个MP3播放器,他可以组成各种各样的形状:小狗、沙漏 、小包,甚至包括纸折的玫瑰花,筷子搭的塔,还有魔方、金鱼、玩偶,都可以组合在一起。这可能我们在之前根本就没有想到的。这不是一个标准答案,是同学们自己发散取得的一些经验。 那案例扩展。他就将确定和不确定性的东西组合在一起了。还是以MP3播放器作为起点,加入几个绕(扰?)动变量,四个不同的传感器:碰撞开关、心率传感器等。这四个传感器甚至是可以用随机的方式进行选择。我们这个库里面总共有三十多种,随机选几种以后让同学们去组合,看看到底能够产生什么样的一些东西。

可能这个答案我们自己都不知道,可是结果是非常令人惊讶的。一个MP3播放器,再加一个碰撞开关,组成一个不倒翁的形状,它就变成一个不倒翁闹钟了;把它变成一个瓶塞,就成了一个智能药盒;将它做成一个蛋糕的形状,就变成一个Cheese clock;如果和条形码结合在一起,它就变成了一个可刷卡群、一个点歌台。全是用技术手段来进行实现的,而且不限制材料,重要的是一些思维的创新和能力的锻炼。 还有很多。像魔方可以变成一个互动的魔方,和多面体、立体几何结合在一起,做一个球形的小怪物去吐一个糖果。这个发明者是一个姑娘,她特别喜欢吃糖,但是为了控制糖的数量,她就做了这么一个机器。

每天只能吐五粒糖果,随后就锁定了。很有意思。 确定的主题,不同的路径,也是一个创造的过程。比如老玩具的改造,你会发现同学们的想象力得到了一个爆发,因为我们开放所有的路径让他去选择。 光弦琴。以前的琴都是有弦的,现在可以做出一个无弦的琴。 大自然留声机。这个作品我本人是非常喜欢的。传统的留声机是一个黑胶唱片再加一个唱针。现在做一个改装,把唱针变成一个灰度传感器,这样唱片可以变成任何材料,可以是一片树叶、一张纸、一块布。照片上左下角的这个唱片是一块大饼,让大饼传递出自己的声音。依靠灰度传感器去读取物体表面的温度,转换成随机音乐。寓意也非常好:大自然的万物都可以发出自己的声音。

这些都是同学们的一些创意的表现,并且你会发现其中不乏一些非常好的作品。实际上这些好的作品,比如说刚才那个智能药塞,它就是一个可以被商业化的案例。如果说我们通过这个商业化的案例得到了训练以后再去做创业,那成功率是不是会更高一些呢? 这是一张世界地图,地图上的每一个点都代表我们用户的来源,点越大表示当地的用户越多。

我们的用户现在主要还是集中在欧洲和北美,中国地区相对来说还少一些。但是我相信,这个点也会越来越大。所以我们目前也在世界各地建立了各种各样的一些技术支持体系,覆盖了全球六大洲的用户。还差一个南极洲,希望有朝一日能够登陆南极洲,占领全球。

这样一个很好的产品,它进入每个公司、每个课堂、每个家庭。它适用于研发,实现自己的想法;适用于教育,来培养我们的创新教育;它甚至还可以当玩具,让孩子从小就能够体验到自己创意实现出来的威力,让人人都可以成为发明家。 谢谢大家。

+完整演讲稿
人人都是发明家
#创新经济 /上海/2016.10.30
扎克伯格能够辍学创建Facebook,是因为他恨不得从小学初中就开始写代码了,到大学已经有了充足的训练去应对创业这件事。
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