攻略：如何用一天时间做一个开源版的Nest
英文原文：Building an open source Nest
上周科技界最大的新闻恐怕就是谷歌花了 32 亿美刀收购了大名鼎鼎的智能设备公司 Nest。它的两款产品（智能温控器和烟雾探测器）以优秀的工业设计和颠覆性的功能为人称道。更重要的是，Nest 向我们展现了什么才是用户想要的“物联网”产品。
不过，Nest 固然好，在中国想要得到它可不容易。它在淘宝上的价格高达 1200+ 人名币。不过不用担心，在这个创客横行的时代，神马硬件都是浮云。买不到？太贵？不用担心，我们来自己动手做一个。
来自于开源硬件领域的 Spark 已经利用自家的产品把这事搞定了，而且只是 3 个工程师花了一天的时间，成本也不过几十美金。让我们一起来看看他们是怎么做到的。
1. 硬件部分
先来看看我们都需要哪些零件：
- 主控板，Spark Core；
- 温度显示屏，Adafruit 8x8 LED 矩阵，接口是通用 I2C 总线；
- 主传感器是 Honeywell Humidlcon 的温度湿度传感器，和显示屏共享 I2C 总线；
- 我们可以暂时利用 LED 灯来代替我们的空调；
- 你需要让设备知道什么时候有人在家，我们选用 Panasonic PIR motion detector；
- 外壳；
（注：这些零件除了 Spark Core 之外，你在淘宝上都可以轻松找到，价格也会便宜不少。Spark Core 可以考虑用 Arduino + Wi-Fi 模块来代替，不过程序部分可能会麻烦不少。）
搞定上述零件（除了外壳）后，我们需要把这些东西都用面包板连接起来，这个过程需要大概 1 个小时。使用面包板能够帮你快速制作出第一版的产品原型，而且便于修改。
下一步，是给我们的“Nest”做一个外壳。官方外壳的材质采用的是玻璃和铝的材质，这两种材料质感不错但是不方便在家里加工。我们选用木材和亚克力板来代替。
首先，我们用 CNC 来加工两块木头，一个作为固定的基座，另一个则是可以自由旋转的调温装置，顺时针转调高温度。接下来，用激光切割机加工三块亚克力板，一块是正面显示温度 的面板，一块是背面固定在墙面上的安装板，第三块连接在可以旋转的那块木头上，使其成为一个电位器。
一旦我们完成了外壳，我们就需要把所有的面包板零件都塞进去，调整一下零件的布局，用焊接的方式固定电路。
2. 软件部分（Spark 团队已经将所有代码上传至 Github）
调温器的程序（又称固件）需要实现从传感器读取数据、控制继电器和在屏幕上显示温度等等功能。同时，我们还需要一个无线信号接收器，以便远程从 手机或电脑上来控制温度。 当然，调温器还要实现基本的机器学习的功能，以便它能够根据人是否在家而自动控温，这部分代码需要跑在云端上。
之所以称这部分软件为“固”件，是因为相对其他软件而言，这部分代码除了研发团队外，在用户使用过程中基本上不会再接触到。如果我们让设备能够联网，就能通过远程让固件升级，方便迭代。如果你使用了 Spark Core，就可以通过他们的在线 IDE 来更新代码。
调温器的控制部分是通过一个在线云端 App 来实现的。所以，我们可以改用迭代更快的 Ruby on Rails 来搞定程序，而不是麻烦的嵌入式 C。Spark Cloud 通过自带的 REST API 来连接设备，这意味着你可以将其嵌入到任何可以产生 HTTP request 的程序中，基本上所有语言都可以做到这一点。用户界面是一个 web app，你可以通过上面的 javascript 来选定你想要的温度。同时，在页面下方会生成一个历史温度的曲线图。
3. 连接
如果你分别搞定了硬件和软件，最简单的把它们连接起来的方法就是通过一个 Wi-Fi 模块，这样就可以让你的产品成为一个本地 Wi-Fi 的终端。Spark Core 自带 Wi-Fi 模块，并且因为其内置的微处理器，连接变得非常容易。Spark Core 能自动通过加密通道连接 Spark Cloud，你无须再额外构建代码来操作 Wi-Fi 模块，或者是适配通讯协议。
4. 组装
现在，调温器的所有部分都已将完成了，下一步就是把这些零件都塞进我们的木头外壳中，再把它固定在墙上。想必大家在这部分都不会花太多时间。装配好之后，我们的 Nest 就算正式完成啦！
整个制作过程花费了 70 美金（其中，Spark Core 39 美金）；木材和亚克力板很容易找到。时间上，3.5 个工程师从第一天上午十点搞到第二天凌晨 3 点半（有一个人提前上床睡觉去了）。提前做的工作只是去订购一些电子元件。
另外， Spark 团队强调，这篇文章的目的并不是说任何人都可以在一天时间内创立一家价值 32 亿美金的公司……但是，现在这事已经变得没那么难了。
“所有的巨头都来自于一开始几百块钱的产品原型。”所以，你还在等什么？