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噴灌系統的再發明

還記得我外公發明的自動噴灌系統以及我對于他如果生在今日會如何做的種種設想吧？如果是在這個時代，他就不會申請專利，授權一家制造商進行生產（在生產過程中逐漸喪失對自己發明的控制權），而是會自己制造、生產，由發明家華麗轉身成為企業家。
　　我覺得如果親身實踐一下，肯定比坐在那里空想有趣得多，所以我決定按照現代的創客模式重新設計發明這套自動噴灌系統。
　　說實話，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、1.2米寬的草坪做實驗，這樣修剪時用一把大剪刀就足夠了。我對園藝絕對沒興趣，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”探險。我妻子是家里的花匠，盡職盡責地呵護著花壇。她從一開始就明確告訴我，不許在她的領地內做噴灌系統的實驗。
　　但鑒于外公的自動噴灌系統的偉大創意，噴灌系統簡直成了我家的家族遺產。我向家里有漂亮草坪和噴灌系統的朋友們咨詢，逛園藝商店，瀏覽園藝網頁。如果我要發明一種噴灌裝置并且以此創業，我該解決什么問題呢？
　　我的理論是，如果要重新設計、開發已經非常成熟的產品，最好的辦法就是征詢他人的意見。我提出了一些基本問題，你也可以稱之為“變形工具箱”（實際上可以應用于任何產品）：
　　1. 如果與互聯網聯系起來，這些產品可以如何改進？
　　2. 如果產品設計對大眾開放，任何人均可對設計進行修改或改進，產品可以得到哪些優化？
　　3. 如果制造商不對知識產權征繳費用，產品成本可以降低多少？
　　雖然外公在發明中傾注了他的智慧，過去半個多世紀以來的行業發展也實現了大量的集體創新，我很快發現噴灌系統尚有很大的改進空間。對于創業者來說，市場上的所有產品都是專有財產。也就是說，即便它們確能在互聯網上獲得（這樣的產品很少），我也必須繳納一定的特權服務費，而且還要按照制造商的要求行事。只能聯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，通常還需要一名專業顧問。
　　現在，不妨想象一種更好的噴灌系統，我們稱之為“開源噴灌系統”。
　　首先，通過手機輕松控制這套噴灌系統。去度假的時候忘記設置噴灌系統？可以通過一個手機應用軟件解決。夏天上班時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下雨，今天取消澆水，情況會怎樣？當然，你可以購買高端的專用系統，但要繳納服務費。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。我們可以把這項功能也變成免費的開源服務。
　　希望了解噴灌系統煩瑣的菜單，又不想閱讀使用手冊？可以通過網站上簡單易行的圖形界面設置開源噴灌系統。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。
　　更好的噴灌系統就是這樣：開源、聯網式、物美價廉。
　　設想起來當然容易，但該如何實現這些想法？
　　我的電子器件公司3D Robotics建立在一種名為“Arduino”的開源計算平臺上，它是一種價格低廉、易于使用的處理器與免費編程環境。任何人都可以通過將傳感器和執行器聯結到某一計算機程序上，實現計算與現實世界的對接，通常稱為“實體計算”或“嵌入式計算”，實例屢見不鮮。事實上，從恒溫器到鬧鐘、立體聲、微波爐和便攜式音樂播放器，幾乎所有家用電子設備都是以此方式運行的。你的汽車里有數十種嵌入式計算機，只不過它們都是封閉的專有設備，而Arduino則向所有人開放，任何人可對其做出修改。從能夠將自身狀態發送Twitter消息的咖啡機到隨時隨地能夠通過手機控制的寵物喂食器，新興的“物聯網”中的大部分事物都是基于Arduino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Arduino上。也就是說，可以擁有大批因其他目的而同樣使用Arduino的用戶，他們已經解決了如何將其聯結至互聯網以及能夠想到的任何傳感器的問題。我希望使用了Arduino之后，我的大部分問題能夠迎刃而解。
　　一項快速搜索顯示，情況確實如此。實際上，已經形成了一種非常活躍的Arduino噴灌系統亞文化。有無數種滴管控制、土壤濕度監測甚至是植物向陽控制項目，為什么會有大量的此類項目？大部分不過是兩種極客熱情的合體—園藝與計算機，但事實是某些項目備受營養液“花工”的推動，我認為這些人種植的一定是高質盆栽植物。傳統的噴灌系統制造商可滿足不了這個市場！
　　當然，還有很多方面需要改進，而且我也找到了一些志同道合的人。馬薩諸塞大學的王瑞（音譯）教授找到了將Arduino聯結到廉價的商業水閥的方法。安德魯?韋呂（Andrew Frueh）是復雜的GardenBot項目的創始人，該項目需要一種將電腦控制的園藝技術更好地聯至互聯網的方法，然后就可以開始運營了。經過幾個月的敲敲打打，我們終于制出了一個功能齊備的模型，它與互聯網以及任何在線天氣服務相聯，在家庭網絡和噴灌系統控制器之間擁有靈巧的無線聯結，可以管理任意數目的閥門網絡和傳感器。
　　至此，我們已經完成了發明部分，與外公當年的做法大致相同，但接下來的事情就體現了過去與現在的差異。外公完成發明后必須注冊專利，這是一項耗財耗時的工作，需要聘請律師，準備大量文件，而我們只是在開源許可證下將所有發明在線發布。外公必須找到一家能夠給予他的發明一紙許可的制造商，按照制造商的意愿投產噴灌系統，而我們只是把電子設計圖紙發送給一家裝配廠（我選擇了之前合作過的Advanced Circuits），然后把外殼的CAD設計發送給一家服務商，他們會將其注塑成型，之后選擇一家注塑成型工廠進行小規模生產。
　　根據我們的計算，一臺開源噴灌系統控制器，即聯網式易編程的手機控制噴灌系統的核心，大約以100美元的價格銷售，是具有相同功能的商業噴灌系統價格的1/5~1/3。當研發環節無須費用（開源社區，萬分感謝！），而且不收取任何知識產權費用，即便制造數量很少，削減專有替代產品的價格也并非難事。
　　實際售價還要更低：目前，一個開源噴灌系統的售價為79.95美元。王瑞（音譯）使用商業供應商制造電子板以及供應必要元件，還開設了一家網絡專營店。產品上市一共花費了不足5 000美元，雖然不能說是一筆小錢，但和當年外公支付的專利律師費相比的確少得多了。最終，將外公的發明投產的那家公司為生產、上市這一產品投入的費用肯定比我們的開銷高出百倍。
　　關鍵在于，和進取精神相比，我們的花費確實極其低廉。這筆錢尚在信用卡的消費額度內，而且不過是過去開辦制造業企業資金投入的九牛一毛而已。
　　無論是哪種情況，未來幾年內，隨著其他以互聯網為中心的開源創新模型項目的建立與進入，噴灌系統行業必將發生改變。也許后來者會借鑒我們的成果，也許他們會做出更好的設計。重點是，真正的創新者很可能并不是園藝設備制造領域內已經立足的商家，而是從網絡模型中脫穎而出的新秀。現今，創業精神已經完全不同于我外公那個時代的概念了。

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