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開放式平台的機會與應用
大華科技大學數位內容科技系林獻堂

Agenda
?
前言
?
开放观念的演进
? 开放原始码软体的发展
? 行動開放平台： Android
?
人機互動的新趨勢
? 结论
? Demo

前言
?
話說「天下大勢，分久必合，合久必分」
? 今說「平台大勢，開久必閉，閉久必開」
? 開放的精神是取之於社會，用之於社會
?
個體貢獻一己之力，享受匯集全體的成果
? 1985 年萌芽的開放概念，間接直接造就今日科
技狂潮
?
即使如間接導致自由軟體與開放原始碼運動的微
軟，都必須擁抱開放原始碼
? 對於現在生活影響甚巨的 SoLoMo 服務，就是受
惠於開放概念的一個典型例子

何謂 SoLoMo
?
KPCB 合夥人 John Doerr 在 2011 年 2 月於
Google Think Mobile Conference 演講中，首度提
出 SoLoMo 一詞
?
So(Social) ：當今火紅的 Social Network Sites 或是
Social Media ，都是 Web2.0 的典型，而 Web2.0
的精神就是 UGC (User Generated Content)
?
Lo(Location): 以 Google Map, Earth 提供的服務為
典型
?
Mo(Mobile) ：資訊科技的現在與未來趨勢行動運
算， Google 的 Android 是一個典型的平台
?
審視 SoLoMo 的三個支柱，開放觀念隨處可見

SoLoMo 的概念架構圖
) Social
( 社群網站 Location
( 地理資
訊)

Mobile
( 行動運
算)

安裝應用程式 Apps 的行動裝置（ Mobile) ，經由 GPS 或是 Wireless AP 取得
位置資訊（ Location) ，並經由 3G 或 Wireless 取得社群應用服務（ Social)

開放概念的萌芽
?
Richard Stallman 於 MIT AI Lab 期間，不滿於以封閉軟體取代 Lab
中可自由流通的軟體
?
他於 1985 年發表了著名的 GNU 宣言 (GNU Manifesto) 正式宣布要
開始進行一項宏偉的計劃：創造一套完全自由，兼容於 Unix 的作業
系統 GNU （ GNU's Not Unix! ）
? 並於 1985 年成立自由軟體基金會 (Free Software
Foundation ， FSF)
? 他於 1989 年與一群律師起草了廣為使用的 GPL(GNU General
Public License, GNU GP) ，且提出「 Copyleft 」的概念
? Richard Stallman 是堅定的自由軟體運動倡導者
? 他與其他提倡開放原始碼的人不同，他認為使用專利軟體是非常不道
德的事，只有自由的程序才是符合其道德標準的
?
對此許多人表示異議，並也因此有了自由軟體運動與開放原始碼軟體
運動之分

自由的意義
Richard Stallman 認為軟體使用要有四大自由
：
? 使用的自由：可以不受任何限制地來使用軟體
?
研究的自由：可以研究軟體運作方式、並使其
適合個人需要
? 散佈的自由：可以自由地複製此軟體並散佈給
他人
? 改良的自由：可以自行改良軟體並散佈改良後
的版本以使全體社群受益

開放原始碼軟體
?
開放原始碼促進會於 1998 年成立，同時促使
Netscape 公布 Navigator 的原始程式碼
?
開放原始碼的內涵是由 Bruce Perens 所定義的
?
開放原始碼軟體 (Open source software) 是一種原
始碼可以任意取用的電腦軟體
?
開放原始碼軟體是以 GPL 授權發行的軟體，以保
障軟體使用者自由使用及接觸原始碼的權利。
?
這同時也保障了使用者自行修改、複製以及再分發
的權利。
?
簡而言之：所有公布軟體原始碼的程式，都可以稱
為開放原始碼軟體

自由軟體概念圖

資料來源: http://zh.wikipedia.org/wiki/File:Fsmap-zh_tw.svg

開放原始碼軟體與自由軟體的差異
?
嚴格地說來，開放原始碼軟體與自由軟體是兩個不
同的概念
?
只要符合開放原始碼軟體定義的軟體就能被稱為開
放原始碼軟體
?
自由軟體是一個比開放原始碼軟體更嚴格的概念，
因此所有自由軟體都是開放原始碼的軟體，但不是
所有的開放原始碼軟體都能被稱為「自由」
?
在現實上，絕大多數開源軟體開放原始碼軟體也都
符合自由软体的定义。比如，遵守 GPL 和 BSD 授
權的軟體都是開放的並且是自由的

創用 CC(Creative Commons)
?
哈佛大學法學教授 Lawrence Lessig 於 2001 年在美國
成立 Creative Commons 組織
?
提出「保留部份權利」 (Some Rights Reserve) 的相對
思考與作法
?
Creative Commons 以模組化的簡易條件，透過排列組
合，提供了 6 種便利使用的公眾授權條款
?
創作者可以挑選出最合適自己作品的授權條款，透過簡
易的方式自行標示於其作品上，將作品釋出給大眾使
用
?
透過這種自願分享的方式，大家可以群力建立內容豐富
、權利清楚、且便於散布的各式內容資源，嘉惠自己與
其它眾多的使用者

創用 CC 授權方式

姓名標示
姓名標示─非商業性
姓名標示─非商業性─相同方式分享
姓名標示─禁止改作
姓名標示─非商業性─禁止改作
姓名標示─相同方式分享

Linux
?
Linux 是一種自由和開放原始碼的類 UNIX 作業系統核
心
?
目前存在著許多不同的 Linux 發行版，可安裝在各種各
樣的電腦硬體設備，從手機、平板電腦、路由器和影音
遊戲控制台，到桌上型電腦，大型電腦和超級電腦
?
只要遵循 GPL 授權 , 任何人和機構都可以自由地使用
Linux 的所有底層原始碼，也可以自由地修改和再發布
?
雖然 Linux 一詞本身只表示 Linux 核心，但在實際上人
們已經習慣了用 Linux 來形容整個基於 Linux 核心
?
通常 Linux 會封裝成供桌上型電腦和伺服器使用的
Linux 發行版本
?
一些主流的 Linux 發行版本包括 Debian( 衍生版本
Ubuntu) ， Fedora 和 openSUSE 等

Unix 與 Linux 歷史源流

資料來源 :

开放原始码软体的发展

開放原始碼軟體的種類與形式
? 有眾多的開放原始碼軟體，典型的系統有：
?
Linux
? OpenOffice
? Firefix
? CMS platform, 例如 phpBB,
? Eclipse
?
Xmind
? Gimp
? ……
? 本報告探討專為非資訊背景人員所發展的開發與應用平台

开放原始码软体大事记

Design By Numbers (DBN)
?
Design By Numbers (DBN) 是特地為教導沒有任何
程式設計背景的藝術家與設計師程式概念的系統，
它可以直接在瀏覽器內執行
?
DBN 最早是由帶領 MIT Media Lab 的 Aesthetics
+ Computation Group (ACG) 團隊的 John Maeda
所帶領的團隊在 1990s 年代所開發的
?
DBN 只使用最少數量的語法與最簡單的開發環境，
其目的是要容易使用，但是這也限縮了開發進階的
應用的機會
?
累積數年的發展與傳授 DBN 之後， ACG 團隊的
Casey Reas and Benjamin Fry 在 2001 年聯手開
發了 Processing
Source: http://www.asquare.org/networkresearch/2007/11

Processing
? Processing 是一個開放原始碼的程式語言
與整合式開發環境
?
它是專為數位藝術家與視覺傳達設計者所
開發的環境
? 其目的是要教導與視覺內涵相關的電腦程
式基礎，以及作為電子繪本的基礎
?
Processing 是架構在 Java 的基礎上，但是
使用簡化的語法語及圖形式程式設計的模
型

Wiring
?
Wiring 是 Hernando Barragán 在 2003
年開始開發的開放原始碼原型平台
?
這個平台包含程式語言，整合式發展環
境 (IDE) 與單板微控制器
?
Wiring IDE 是一個由 Processing 的
IDE 所衍生，且也是以 Java 所開發的
跨平台的應用程式
?
Wiring 的硬體參考設計是以創用 CC 授
權方式釋出
?
Wiring 的硬體使用 Atmel 的 ATMega
系列晶片，包含
atmega1281/atmega2561 與
atmega644p

Arduino
? 開放原始碼硬體的觀念衍生自開放原始碼硬體軟體的觀念
? 透過開放原始碼的授權方式，將硬體的資料公開。硬體的
原始資料通常包括材料表 (BOM: Bill of Material) 、電路圖
(Schematic) 、佈線圖 (Layout) 、驅動程式 (Device
Driver) 、應用程式介面 (API) 、以及發展平台等
? 為協助學生以比較低的成本開發所設計的互動式專
案， Italy 某一大學的人員於 2005 年開發出以 Atmel 微控
制器為基礎的 Arduino 系統，此系統採用開放原始碼硬體
授權
? Arduino 系統包含 Arduino 板，週邊介面板 Shields 以及
IDE 開發環境
? Arduino 其實不是一個獨立的系統，而是衍生自其他更早
期發展的系統 (Processing, wiring) ，同時也有許多系統是

Arduino Ecosystems

Pre systems Arduino Post systems
Processing Freeduino

Wiring IDE Wiseduino
Arduino
Shields

開源碼社群

圖形式程式語言
?
傳統的程式語言是一種敘述式的結構，程式是由一
連串將敘述 (statement) 依所需要的執行邏輯所構
成的
?
學習程式的最重要目的是要利用電腦來解決問題，
也就是將問題轉化成電腦可以處理的形式
?
大多數的人認為撰寫電腦程式是一件惱人且特殊的
工作，只有受過特殊專業訓練的人才做得來
?
就傳統的 C++ 或是 Java 程式語言來說，對於許多
人來說或許真的是不好學習
?
由 MIT Media Lab 所發展出來的圖形化程式設計語
言 Scratch ，就是嘗試要突破這個限制

Scratch
?
MIT 為小學生 ( 尤其弱勢的學生 ) 所開發的 Scratch
圖形化程式語言，是一個以圖形化的方法來學習程
式語言
?
這個系統在非印歐語系國家，還有一個更重要的貢
獻，是排除了母語的障礙
?
第一版的 Scratch 是由 MIT Media Lab 的 Mitchel
Resnick 所領導的 Lifelong Kindergarten group, 於
2006 年所開發出來
?
Scrtatch 的特點
?
積木式程式設計流程 (Building-block programming)
?
媒體的應用 (Media manipulation)
?
分享與合作 (Sharing and collaboration) 。

Fritzing
?
Fritzing 是一個開放原始碼的計畫，目的是要支援
設計家，藝術家，研究者與玩家，靈活應用互動性
電子裝置
?
Fritzing 可視為專為非工程師所開發的電子設計自
動化 (EDA) 工具
?
此計畫受到 Processing 與 Arduino 的鼓舞而建立軟
體與網站，並開發讓使用者可以建立原型所需文件
，與他人分享這些文件，在課堂上教導電子學，以
及產生可用於專業生產所需的 PCB 佈局
?
2009 年 3 月份的版本開始跟 Arduino 結合

Fritzing

http://www.youtube.com/watch?
v=Hxhd4HKrWpg&feature=player_embedded#!

開放式平台
? 有各式開放平台，但以 Google
Android 最具代表性
?
Google 於 2007 年 11 月宣布推出以
Linux 為基礎的 Android 開放式平台，
讓加入開放手機聯盟（ Open
Handset Alliance ）的 33 名中下游廠
商，藉此平台開發其手機或行動網路
裝置，而 Google 則以廣告營收來獲
取利益。

Android 概述
?
Android 平台由作業系統、中間層、用戶界面和應
用軟件組成
?
它採用 Software Stack 的架構，主要分為三部分 :
?
底層以 Linux 內核工作為基礎， android 系統效果
圖由 C 語言開發，只提供基本功能
?
中間層包括函數庫 Library 和虛擬機 Virtual
Machine ，由 C++ 開發
?
最上層是各種應用軟體，包括通話程序， SMS 程
序等，應用軟體則由各公司自行開發，主要是以
Java 作為程式編寫

一張圖道盡 Android 發展史 (1/6)

資料來源 :http://www.xcubelabs.com/the-android-story.php

何謂 APP
? APP 為 Application program 的縮寫，是在智
慧型裝置如手機與平板上執行的應用程式
?
類似電腦中執行的程式，例如 word, 記事本，
小畫家等
? APP 為一種原生 (Native) 的程式碼，無法跨平
台執行，例如 Android 的 APP 不可以放到
Apple 的 iOS 中執行
? 而在網頁中應用程式 ( 例如 HTML5) 是可以跨
平台執行
? APP 與 HTML5 各自擁有自己的支持陣營
? 選擇 APP 著重於效能，選擇 HTML5 著眼跨
平台，以及不需專屬 APP store 來發布

APP 的開發
?
需要使用一般程式語言整合式開發環境 IDE 來
開發，例如
? Android 使用 Eclipse 作為開發環境
?
Windows Phone 使用 Visual Studio 為開發環
境
? iOS 使用 xcode 開發環境 , 以 Objective C 語
言開發
? 上述開發環境的使用，通常需要資訊專業知識
? 一般非資訊專業者很難上手

APP Inventor
?
MIT 教授 Hal Abelson 於 2008 年在 Google 休假
期間，興起 App Inventor 的想法
?
Google 在 2009 年底釋出 Beta 版的 APP Inventor
?
App Inventor 於 2012 年 1 月 1 日移交給 MIT
Center for Mobile Learning ，並已於 3 月 4 日公
佈使用
?
Google App Inventor 是一個完全線上開發的
Android 程式環境
?
拋棄複雜的程式碼而使用類似 Scratch 的積木式堆
疊法來設計 Android 程式

智慧型裝置的趨勢
? 智慧型手機與平板電腦，已經成為個人最普遍
的電子裝置
?
由面板尺度來看，由智慧型手機的小螢幕，到
平板的中螢幕，進到電視的大螢幕是必然的趨
勢
?
智慧電視已經開始進駐家庭，智慧電視是具有
作業系統而且可以執行 APP 的數位電視
? 智慧家庭也是時代的潮流之一
?
開放平台龍頭，透過 Android@Home 將觸角
深入一般家庭內

Android@Home
?
Google 在 2011 年 5 月份舉行的 I/O 開發者年度大會
中，提出允許使用者與幾乎任何的電子設備間互動的平
台 Android@Home
?
在家庭中可能的設備有家庭媒體設備、洗碗機、以及電
燈等，在未來將可以使用新的平台來進行控制
?
透過智慧型手機、平板電腦或其它的小裝置以控制有連
線的設備，已經討論多年，但是市場上一直沒有很恰當
的應用
?
Android 平台在 3.1 版的平台上引入對於 Android 開放
週邊的支援，這個規範允許外部的 USB 硬體 (Android
USB 週邊 ) 可以與搭載 Android 作業系統的裝置系統或
是環境互動
? 現階段以 ADK(Accessory Development Kit) 對 Arduino
提供支援，目前版本為 ADK 2012

APP 開發與應用的未來
?
APP 具有最速流通的特點，開發具有創意
的 APP 可以迅速擴散，例如 Angry Bird
? 已經有一些類似 APP Inventor 的開發平台
存在
?
這些平台很多是以開發多媒體內容，例如
電腦遊戲為主
? 這些工具的特點是在只需最少技術之下，
可以讓自己的創意得到最大化的發揮

人機互動的新趨勢
手勢互動、臉部與語音辨識

人機互動的本質
? 傳統的電腦介面，如鍵盤、滑鼠等不是最
佳的人機介面
?
日本第五代電腦雖未於其宣示的期間內完
成，但播下的種子卻在當今開花結果
? 體感式人機互動的蓬勃發展，得力於微機
電技術、感測器技術、以及電腦軟硬體技
術的進步
?
Wii, XBOX, Kinect, Siri 等提供人與機器間
更自然的互動途徑

Microsoft 沉浸式顯示
?
微軟最新申請與體感相關的專利：沉浸式顯示體驗
(Immersive Display)
?
能將大幅影像以 360 度投影在任何環境中
?
未來凡是遊戲機中的影像都能跳脫電視螢幕的大小與邊
框限制，直接在房間中呈現，虛擬與真實之間幾乎沒有
界線
?
這個新裝置與 Kinect 的深度感測鏡頭系統緊密結合，
?
能夠在現有的鏡頭處理以外納入多重影像捕捉裝置，將
遊戲影像以廣角全景呈現
?
深度感測鏡頭能協助環境投影機感測房間的陳設與格局
，投影機會隨之調整顏色，不會因為投射在家具或不同
顏色的牆壁上而失真

來自硬體廠商的人機互動支援
?
Intel 在 2012 年 9 月份於舊金山 Intel Developer
Forum (IDF) 中發表了以「 Haswell 」微架構為基
礎的第 4 代 Intel Core 處理器系列
?
IT 業界正與英特爾合力透過第一個英特爾感知運算
軟體開發套件 (Perceptual Computing Software
Development Kit ， SDK) 公開測試版，將下一波感
知運算功能融入到內含 Intel Core 處理器的平台
?
預計於 2012 年第四季初正式推出的軟體開發套件
，讓硬體與軟體開發者把手勢互動、臉部與語音辨
識以及擴增實境等功能納入於未來內含 Intel Core
處理器的 Ultrabook 以及 PC 產品

開放平台的機會
?
讓一般人可以用較便宜的價格取得軟硬體
設施
? 一般人可以容易學會電腦軟硬體技術，特
別是在程式開發部份
?
讓沒有資訊專業背景的人，也可以容易的
將資訊技術整合到自己的專業領域中
? 具資訊背景的專業人士也可以受惠於開放
平台，而加速產品的開發

開放平台的應用
?
開放平台在教育方面，提供更活潑與簡單
的教學模式，特別是教導非技術人員，資
訊科技相關知識
? 智慧生活是開放平台在日常生活中應用的
具體呈現
?
數位內容工作者是開放平台的最大受益者
之一
? 人人都可以 DIY 建立自己的智慧生活

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