PROJECT ARA
Где аквариум, там и камера ночного видения
БРИФ
Шел 2015 год. На фоне одинаковых безликих смартфонов гик-сообщество сотрясают новости о потенциальной революции в индустрии телекоммуникаций. Project Ara — модульный смартфон от Google — так и не ушел дальше нескольких прототипов. Но каков был потенциал!

Представьте, что вы разбили экран на своем телефоне. Трагедия, катастрофа! В нем вся жизнь, а поверхность закаленного алюминосиликатного стекла покрылась предательской паутинкой. Большинство разбивают свинью, придушив жабу, и идут покупать новый. Вот если бы только можно было пойти и купить новый экран! А потом вынуть старый и сразу же вставить новый, даже более крутой. Project Ara был как раз об этом, только дело не ограничивалось экранами. Планировалось, что заменить можно буквально все, от камеры и процессора до аккумулятора и динамиков. Устройства расширения представляли собой небольшие прямоугольники, которые вставлялись в специальные разъемы на общей «раме». Google активно искали сторонних разработчиков для создания инновационных модулей с невиданными доселе функциями.

Изображение: Google ATAP
Были и весьма безумные проекты. Так, в декабре 2015 года представители Google связались с компанией Midnght Commercial и предложили разработать что-нибудь странное и необычное — примерно так и звучал бриф на разработку.
Они хотели, чтобы мы сделали модуль, которого еще ни у кого не было. Мы знали, что камеры, микрофоны и прочие подобные устройства у них уже есть.
Джейми Зигельбаум
Основатель Midnight Commercial
АКВАРИУМ
Долго ли они думали — история умалчивает, но придумали в итоге небольшой аквариум со встроенной камерой и линзами-микроскопом, чтобы в этот аквариум смотреть прямо со смартфона. В аквариум предполагалось поселить тихоходок — микроскопических беспозвоночных, способных пережить арктический холод, кипящую воду и радиацию в вакууме космоса. Такой вот необычный арт-перфоманс у вас в кармане.
Заметна тенденция — смартфоны становятся частью нашей культуры, нашего тела: мы берем его в постель, они всегда в наших карманах, это очень личная вещь, продолжение наших рук. Мы внедрили живые организмы, питомцев, в телефон, и тем самым стираем границу между организмами и технологиями, расширяем границы возможного. И это нас вдохновляет.
Джейми Зигельбаум
Были и другие идеи, например:
Чрезвычайно дорогой премиальный модуль, связывающийся со специальным спутником, запущенным под это дело. Другие люди, обладающие такими же модулями, тоже могли бы подключаться к спутнику, образуя метафизическую клубную социальную сеть. Ребята из Google не оценили.
Граффити-принтер. Пользователь бы открывал приложение, загружал картинку и водил телефоном возле требуемой поверхности — из модуля краска бы разбрызгивалась как из дюз струйного принтера, способствуя акту вандализма искусства.
Год спустя четверо инженеров Midnight Commercial демонстрировали Харрисону Веберу (Harrison Weber), корреспонденту VentureBeat, промежуточные прототипы модуля — пластиковые и силиконовые емкости с умерщвленными во имя искусства водорослями и тихоходками.

Первый грубый прототип был сделан за одну ночь из конструкционных алюминиевых профилей и микрокомпьютера Raspberry Pi за 35 долларов. Образцом выступил кусок пищевой пленки с каплей воды с водорослями и тихоходками. Так они замеряли расстояние до матрицы камеры, дающее наилучшую картинку.


Первый прототип. Изображение: VentureBeat
Сложнее всего было сделать конструкцию тонкой. Всю конструкцию из емкости, оптики и матрицы нужно было уместить в 5 миллиметров по толщине.
У нас не было четкого плана. Нам нужно было построить ряд функциональных прототипов для проверки наших гипотез, и мы начали опрашивать экспертов. Мы читали научные статьи, обсуждали, советовались с нашим специалистом по оптике.
Мэтт Боргатти (Matt Borgatti)
Инженер проекта
Первый прототип научил команду получать качественные изображение тихоходок. Настало время экспериментировать с внешними параметрами. Как лучше освещать? Под каким углом? А что если освещать одним цветом?

Увеличение получить легко, если между двумя линзами солидное расстояние, как в телескопе. Сложнее если они расположены близко. Выяснилось, что можно использовать группы из крохотных линз. И хотя каждая из них давала некоторые искажения, вместе они компенсировали друг друга и давали качественную картинку.

Инженер Сэм Познер (Sam Posner) написал алгоритм реконструкции изображений, полученных через массив микролинз. Его применили в мобильном приложении для модуля, и он позволял увеличить допустимую погрешность при сборке устройства. Все это даже работало на прототипе для разработчиков от Google. К сожалению, они потребовали вернуть его обратно, когда проект был внезапно закрыт. В течение следующего месяца ребята собрали еще порядка 30 прототипов.

Настала пора разрабатывать приложение под это дело. Через него можно было бы наблюдать за жизнью тихоходок. А живут они насыщенно! Плавают туда-сюда, дрыгают своими когтистыми лапами, едят водоросли и размножаются.

Однажды один из консультантов проекта биолог Уильям Шиндель (William Shindel) вернулся в лабораторию после праздников и обнаружил, что тихоходки устроили каннибализм и пожрали друг друга.
Выяснилось, что на самом деле они могут быть и не такими живучими. Вернее, своей знаменитой живучестью и долголетием они отличаются только в состоянии анабиоза, при котором они теряют до 99% воды, уменьшаются в размере и замедляют метаболизм до 0,01% от нормы. Этот процесс называется ангидробиоз, и начинается он только при определенных условиях.

Оказалось, что вне анабиоза даже мизерное тепло от матрицы, при съемке в течение нескольких часов, вполне способно их убить. Чтобы выяснить пределы их живучести, потребовались дополнительные исследования с изменением температуры, тряской и ростом популяции.

Проблему с перегревом от камеры решили через приложение: если наблюдать за ними слишком долго, при следующем запуске пользователь видел сообщение вида "Сейчас они отдыхают, но можно посмотреть видеозаписи, снятые ранее". Лучше, чем ничего.

Тем временем была начат процесс создания концепта внешнего вида. Сама конструкция оптической системы диктовала весьма странную форму:

Первые визуализации облика устройства. Изображение: VentureBeat
Когда Google закрыли проект с тихоходками, мы были в шаге от полноценного запуска всего программно-аппаратного комплекса, уже через неделю собирались подключать оптическую систему к приложению. Можно сказать, все уже работало.
Сэм Познер
Дабы слегка акцентировать внимание на принципе работы, решено было сделать части корпуса прозрачными — что-то вроде прозрачного капота автомобиля: внутрь двигателя не заглянуть, но часть механизмов все равно видна.
КОНЕЦ
Студия не планировала озолотиться на продаже таких модулей, они скорее бы позиционировались как некие предметы искусства ограниченной серии. Продавать планировали через онлайн-магазин Google. Тем более, что «обычных» модулей и так хватало — на тот момент у Google и партнеров в разработке были еще 27.
Изображение: Google ATAP
Перед тем, как закрыть проект Ara в августе 2016 года, Google ATAP (Advanced Technology and Projects) получили порядка тысячи предложений и идей по разработке модулей от сторонних фирм. Не менее сотни предложенных проектов компания намеревалась воплотить в жизнь.

За несколько месяцев до этого, в мае, Google представили обновленную версию платформы, встроив центральный и графический процессоры, батарею, дисплей и антенны в раму, сделав их несъемными. Такое решение вызвало волну критики среди потенциальных покупателей и разработчиков. После этого компания долгое время хранила молчание, пока в сентябре 2016 не объявила о закрытии Project Ara.

Проект отправился на кладбище Google. И хотя официально причины закрытия озвучены не были, считается, что у инженеров возникли непреодолимые технические трудности. Себестоимость устройства, если бы оно увидело свет, обещала быть слишком высокой, что неминуемо привело бы к убыткам.

Project Ara — интереснейший пример амбициозного проекта, столкнувшегося с реалиями физики и бизнеса. На текущем этапе развития технологий, модульность вряд ли окажется рентабельной. Сейчас создание подобного устройства под силу лишь крупным компаниям, вроде Google. Проект показал, что пользователям и разработчикам модульный телефон интересен. Идея посеяна в головах энтузиастов. А значит, мы еще увидим подобные проекты, а время покажет их жизнеспособность.

Источники: VentureBeat, vc.ru, androidpolice.com, Wired