智能硬件(1)--- 智能硬件开发流程

1、智能硬件选择

首先，没钱，就别去做智能硬件产品了。

买成品就好了。我们现在去京东、淘宝上买个手环也就是几十块钱，做多一两百块钱就搞定了而如果你要自己做呢？投二三十万进去，开一套模出来，找别人定制一套电路板，然后生产一千台出来，你算算单台成本有多少呢？一台至少也要两三百块钱的成本。这个还是不包含你的利润的。如果你不打算投入这么多钱去做，那你就没有必要自己去做一个。买成品就已经足够了。

所以说，大家有一个好的想法的时候，先去网上搜一搜，看一下有没有类似的产品，甚至说有没有一模一样的产品。我认为，你有一个好的想法。但没有被做出来的几率，是非常非常小的。

有人说了，我是土豪我任性，我就要去做这个产品！那你就要看一下，你做这个产品能不能卖的出去。如果你卖不掉，那做出来就是孤芳自赏了。如果要卖，就要考虑到后续的推广渠道、营销人员、营销方式等。表面上看，小米的手环卖的挺好的，华为的手机也卖的挺好的那么，他们在背后打了多少广告？投了多少营销进来？任何一家大的品牌公司，每年营销投入都是以亿或者十亿为单位的。如果你不掏这个钱，想去卖好它，也没那么容易的。

现在很多人，没有接触过硬件，也没有接触过智能硬件的产品的设计，会想当然的觉得，做智能硬件挺简单的。这个也怪不得他们了，以前手机时代的时候，媒体里面，尤其是互联网媒体，说MTK出了个Turnkey方案，把所有的东西都做好了给你，你拿去直接生产就行了。或者自己改一块电路板，找别人买点外壳往上一装，一台手机就出来了。

但是，实际上呢？可信度基本为零，都照他那么讲，这些手机行业的工程师岂不是全失业了？像中兴、华为、OPPO、小米这几个手机品牌他们每家有多少工程师？至少好几千人。他们要这么多工程师干什么呢？像金立这样的手机公司，他的大部分的手机用的都是MTK的平台，就是刚才讲的Turnkey的方案。那为什么他还需要养这么多工程师呢？

媒体有时候会个大家这个误导：做智能硬件产品很简单。但并不是这样的。实际上，我们一个项目，大的流程是：从前期的市场调研、到产品定义、到需求分析、到方案设计、然后到外观结构的设计、软件硬件的设计、物料的采购、经过多次的试产、多次的测试和整改、生产管控、质量控制、量产出货、售后跟踪等。这是一个很繁杂的链条。这里只讲了十几个大的方向，每个点下面，还有很多细节的事情。

就拿媒体最经常说的，画一个电路板就解决了。真的画一个电路板有那么简单么？如果真有那么简单，硬件工程师就不可能拿那么高的薪水了。画一个电路板需要考虑的东西很多，像电源的设计，和走线是很相关的，整个电路板的抗干扰设计，高速信号需要仿真、射频音频之类的弱信号需要保护、还需要考虑到电路板的防静电能力。这些跟工程师的水平很有关系，也体现出一个公司的设计水平。同样是画一块板子，有些人几千块就可以画出来而有些人需要花几万的成本才能画出来。对于军工类的电路板，投入的要更多。

还有一个，就是媒体经常说的，做一套外壳就可以解决了。我们先不谈做外壳需要开模，开模是要收钱的，单从设计上来讲，结构设计要满足外观的效果、要能降低模具的成本、有足够的生产效率、结构强度要高、长期使用的质量可靠性也需要高，这些都是跟结构设计息息相关的。你找一个初级工程师，他随随便便肯定能给你画出来，但他画出来的质量是什么样子的？为什么资深工程师的待遇比初级工程师高很多？因为他们的经验比初级工程师丰富很多。这些就是为什么有些公司设计费用很低，而有些公司设计费用很高。如果说你做一个外壳，什么都不考虑，只要能把它拼起来就行了，任何可靠性和可生产性都不考虑的话，做，肯定也是能做出来的，但你就等着后面不断的去为产品擦屁股吧。

这里还有个重要环节，大家没怎么注意的：测试。测试：这里有很多硬件电路的测试、软件的测试、结构的测试、整机的可靠性的测试、还有大量的压力测试。举个例子哈，手持设备里，有一个测试叫“微跌落”拿着一个产品，从10cm左右的高度摔到一个钢板上去。需要摔多少次？你们能想象么？像国内的一线品牌，微跌落次数一般在两三万次！不断的摔下去，拿起来，再摔下去，再拿起来。对于一般小一些的品牌，至少也要做到几千到一万次。这样才能保证在一到两年的产品生命周期里，不会因为经常的振动和晃动导致损害。这些测试，都跟产品的设计有很大的关系。尤其跟结构设计关系非常大。对于很多山寨品牌来讲，他都没听说过这些测试，做出来的产品，刚出厂的时候是好的，但你用上个把月之后，就有比较高的几率产生损害。

那么没钱怎么办呢？

对于很多创业团队创业公司来讲，前期不可能像一线品牌那样子，一次投入上千万做一个项目。那怎么办呢？卖房、卖血、卖肾！（是不对的！）我们有更好的办法，让你前期尽可能少投入一些：做原型机！

原型机可以不考虑可靠性问题（也可以不考虑结构、外观等），原型机唯一的作用，就是给你验证核心业务和核心功能。等你把核心业务核心功能跑通之后，就可以用原型机去招商、去拉风投。如果你招商和风投情况都比较好那么钱的问题自然而然就解决掉了。大家都看好你的产品，也相信你能做出来，自然会有很多人想来投资，不管是众筹还是风投。就会支撑你后面拿到更多的资金，做的更好。

一定要记得，对于创业型公司，尤其是你不太懂的地方，切不要贪大求全。任何一款产品，我们想的都是很美好的，从软硬件、到平台、到生态链，我们都可以规划的出来，但如果你前期就这么做的话，比方说你做一个手环，想把生态链都打通的话，肯定不止几十万的投入了，至少要到百万级别。

所以前期尽量把不太需要的功能都砍掉，只保留核心功能。省钱、快速出产品，出原型机，才是王道。现在的风投都很精了，已经不会在你只有一个PPT的情况下就给你投很多钱了。必须要要拿出来一个实物，来证明你能做的出来，风投才敢继续往下投。

因此，咱们要的就是：省钱，因为前期主要是靠自己投资的；快速，你一旦速度慢了，商机就没有了

2 智能硬件开发流程

硬件产品覆盖单片机控制硬件电路、蓝牙BLE硬件、嵌入式硬件、多核心Android智能硬件、移动通信设备硬件等众多领域。开发流程包括器件选型、方案设计、电路设计、PCB图绘制、SMT贴片、硬件调试、射频调试、EMC和ESD测试、失效分析、品质管控。

智能硬件，常见的主要有小型单片机硬件系统和大型Android硬件系统。

8位、32位单片机，在小微型智能硬件领域应用很广泛，成品价格低、开发周期短，适合运算量小、通信数据量小的应用场景。单片机在智能小家电领域有：智能电饭煲、智能花盆、空气净化器、智能台灯窗帘等；在智能工业领域有：环境温度监测、空气质量监测、水质监控、农业喷灌控制等。随着BLE、ZIGBEE、GPRS、NB-IOT等众多无线传输技术的普及，单片机+云服务的架构应用越来越多。

越来越多的设备智能化、互联化，这些都离不开燚智能单片机硬件设计。燚智能丰富的单片机系统开发经验，为您快速实现非智能到智能、单体到组网的产品快速升级。

单片机只能实现简单的数据处理，如果需要做复杂数据处理，例如视频处理、语音识别、人工智能等，就需要Android类智能硬件了。

Android智能硬件，当前主流为4核-8核ARM Cortex A7或更强的处理器，集成GPU，很多还集成LTE通信，运算能力超强、通信数据量超大、软件扩展性非常好、UI界面漂亮、人机交互超便捷。Android智能硬件已在逐渐取代传统嵌入式Linux和嵌入式Windows的。例如智能车载、智能手表、智能家居网关、智能电视、智能工控主机、智能导购屏这些产品，几乎都采用了Android系统的智能硬件。

传统的PC系统，因结构负责，硬件尺寸大，在智能硬件领域应用不多。嵌入式Linux因开发资源和第三方资源远不如Android多，硬件成本也要比Android硬件系统贵，因此逐渐被Android智能硬件取代。

智能硬件开发流程，通常有以下主要步骤：【需求分析】-【方案设计和评审】-【硬件设计和评审】-【打样制作】-【测试整改】-【交付归档】

《需求分析》尤为关键！很多创业型产品倒在不断的修改功能需求。软件迭代相对快一些，但硬件迭代一次少则一个月，多则两三个月；软件迭代几乎不影响整机，但硬件迭代很有可能导致整机结构有变化，这样子产品上市就遥遥无期了。需求分析准不准，直接关系到产品的时间、成本、质量。燚智能会以十多年的行业经验，向客户问非常多的问题，以帮助客户分析需求，少走弯路，选择合适的技术路线。

智能硬件“方案设计”这一概念。智能硬件产品往往涉及到一些新技术或非常规技术，项目风险会比较大。需求分析结束后直接开始做硬件设计的话，很容易遇到偏门物料买不到、芯片选型不满足指标、电路设计有缺陷等问题，导致项目延期客户流失。因此在正式设计之前先做好大量准备工作，包括《关键器件选型》、《关键技术验证》、《系统框架设计》、《产品风险评估》、《功能交互设计》、《产品测试大纲》等一系列步骤，由CTO组织对每个项目的方案设计做详细的评审，通过评审后才能正式开始设计工作，能够极大的提升产品开发质量，减少研发风险。

硬件设计，主要包括《原理图设计》和《PCB图设计》。看似很简单，很多小公司，一个工程师画原理图、画PCB、写代码调软件全包了，你能相信他样样精通么？硬件设计不仅仅是把线路连通就算完成了，还需要考虑到功耗、散热、抗辐射、防静电、高速信号走线设计、射频性能等一大堆问题。如果设计不合理，一般功能性上不会有太大的问题，但是性能就完全没办法保证了，肯定是通过不了各项测试的。

硬件设计完成后，需要进行内部评审，包括《原理图评审》、《PCB图评审》、《结构评审》等，每个评审表格都有几百项，通过评审检查设计错误，将常见错误封锁在设计阶段。设计阶段修改一次只需要一两天的时间，如果已经把PCB做出来了，再来修改至少半个月的时间，还会带来极大的物料浪费。

硬件设计完成后，硬件工程师就稍微松口气了。PCB电路板生产是需要一定的周期的，4层板一般需要一周多，8-10层板需要两三周。在这段板厂制板的时间内，采购、资源和生产管理部门需要去做《元器件备料》和《SMT产线预约》。对于一些超长周期的物料，早在设计阶段，甚至在方案评审阶段，就已经开始下单采购了。等所有元器件都到齐了，硬件工程师也早早的把生产资料准备好了，就可以上SMT线贴片生产了。通常第一次SMT都会暴露出一些问题，有物料问题，有生产制程问题，也有硬件设计问题，工程师会记录好这些问题，在后续设计整改时及时改进。

PCBA（已贴片完成的电路板）完成后，硬件工程师、软件工程师、测试工程师就开始紧张的调试和测试的过程了。看一个产品设计的好不好，只需要看测试报告就足够了。优秀的测试工程师，会结合到产品的使用场景，设计出很全面的测试用例，这些用例能够覆盖到各种常见和不常见的场景，不断的“折磨”产品，直到它出问题为止。一款经过千锤百炼的产品，品质才有把握。像H为品牌的手机，光试产测试样机都要做上千台，不管大的还是小的问题，都被消灭在研发阶段，因此质量口碑很好。

经过一轮测试后，项目经理会组织项目组成员汇总测试问题，提出并验证解决方法，然后整改到下一个硬件版本中去。如此反复，才能打造一个优秀的硬件产品。

最后，项目完结后，所有的资料都会归档保存，除了基本的设计资料外，还有评审资料、问题记录、测试用例等，以供后续查阅。很多小公司不重视资料归档和资料保存，一旦某个项目暂停几个月再重启，就很容易出现资料不全、不知道哪个版本才是正确的、老问题又新出现等各种乱象。

转载自：http://www.ifiretech.com/nd.jsp-id=2&groupId=-1.htm