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智能电子产品软硬件研发设计全过程

      电子智能产品在软硬件开发经历的所有过程,以及相关工作。在这里我们来大致介绍一下相关内容,所说的内容是个人见解,说得不好请不要吐槽。
      智能硬件在立项前,除了分析市场规模、用户需求、竞品优劣势、BAT布局、切入方向外,还需要分析目标用户购买力、定价、竞品利润、上下游供应商、产品策略等因素。从而设定产品的目标用户、功能、价格、利润等目标,分析要做的产品是轻决策型还是重决策型。不同类型的产品对销售价格和产品服务有很大的影响。同时要分析制定自己的技术实力、资源整合、营销策略。最后通过综合分析,要出一份包括市场分析报告、项目资金、技术方案、人员、周期、利润、营销方案、产品迭代计划的项目分析报告,分析是否可行。如果是,就可以进入立项阶段。


      网上有句话叫“如果你有一个好的想法,你离成功就差一个程序员了”。这说明对于互联网行业来说,虽然不是真的只有一个程序员,但是一个项目需要的成员还是相对较少的。一般一个产品,一个UI,一个后台,一个Android,一个iOS,一个测试,基本就是一个标准的产品团队。相比智能硬件,一个团队除了上面提到的软件相关人员外,还需要成立硬件R&D和生产团队。一般至少需要包括ID设计、结构设计、电子工程师、固件工程师、硬件测试、品控、采购、项目经理等角色。看起来,做一个智能硬件所需的团队至少是软件项目的两倍。这么多团队成员管理项目进度也是一个很大的挑战。一个软件项目最大的成本是人力成本,而对于智能硬件项目来说,人力只是成本的一部分,还有很大一部分是产品模具和开发材料的成本,所以智能硬件项目的创业会面临更大的挑战。
     进一步分析需求。这时候需求分析就不能像互联网产品一样头脑风暴了。我们需要根据产品定位、售价、成本、技术边界来分析需求,在成本和体验之间做一个权衡。这时候最重要的是基于综合需求和成本来确定产品形态和硬件配置,让后续软件的需求和功能可以依托硬件的能力边界来做。确定硬件要求后,我们需要制作产品的原理图。验证可行性后,就可以正式开始产品设计和研发了。在这个阶段,硬件和软件的需求和功能需要一起规划,以达成基本的框架和共识。后期硬件确定后,软件部分会根据硬件的边界,尽可能满足用户的需求,提升产品体验。如果在智能硬件上软件做得好,也能以较低的成本给产品带来很大的竞争力。
     软件研发之前,软硬件产品经理通常会一起设计产品,并输出相应的产品原型和需求文档。有的团队软硬件产品经理是一体的,所以需要产品经理、硬件和电子工程师设计硬件需求,制作相关文档。这一步完成后,就可以开始进入硬件和软件的开发阶段了。产品需求设计好之后,UI设计师会先设计界面,然后软件工程师再开发。
     智能硬件产品的软件开发,除了APP和后台,还包括固件的开发。由于固件要在产品上运行,此时的硬件才刚刚开始开发,所以无法提供运行固件的硬件。所以在项目前期,固件的开发通常是使用开发板,而不是产品本身,等到主板设计完成,可以投入使用的时候,就可以转入实际产品进行开发了。相比纯软件项目,智能硬件在交互方面会更复杂,所以三方联调会花费更多的时间和更多的问题。因此,有必要对产品进行详细的测试。前期可以用开发板做一般测试。但是开发板和实际产品在配置上还是有一些差异,所以可能会出现开发板没有发现的问题,在产品上运行就会出现问题。甚至可能会有电子工程师留下的硬件坑,需要在硬件可以运行调试后,持续对产品进行详细的测试,以保证产品的稳定性。通常,智能硬件可以远程升级。需要注意的是,产品发货前一定要多次确认升级过程,这样即使是一些软件bug也可以通过远程升级解决。如果升级系统出现问题,那么这个产品没有任何bug是无法修复的,甚至连正常的功能迭代都无法进行。硬件产品中,软件通常不会无限优化迭代,尤其是下一代产品推出后,基本会停止更新。这主要是因为智能硬件产品通过购买硬件本身来赚取利润。老产品如果一直维护,就无法与新品进行差异化,无法通过新的功能和体验吸引用户购买新产品,厂商就没有利润可赚。通常,硬件产品的设计都有一个预期的使用寿命。当产品达到预期使用寿命时,厂家非常希望用户更换。这时候人家怎么给你产品的维护,加功能,让你继续用?当然,并不是所有的硬件产品都是这样的。管道产品,比如智能音箱产品,因为主要盈利点是内容和服务,所以被排除在外。
      产品ID设计,就是产品工业设计事宜,人都是视觉动物。如果一个产品丑得要命,你想卖得好就很难说了!但是,美丑不在今天讨论的范围之内。今天要分享的是ID设计对成本和产品的影响。ID设计有两点需要注意:第一点:产品设计形态一定要能开模。事实上,一个产品在设计完成后能否打开制造,取决于拆卸。拆卸与装配顺序、外观美观、成本密切相关,如以下两组设计。物理上来说,这两个很好,但是从开模的角度来说,难度很大。除非3D打印或者用软胶强制脱模,否则做不到。第二点:产品设计必须考虑主板或者其他电子设备是否可以组装。至少要保证你设计的产品的主板能放进你设计的盒子里,盒子的强度要足够。然后你要确保你设计的产品能很好的有序的组装在一起。不生产,连拼都不会。那是什么样的设计?如果ID通过审查,可以进一步进行手工测试和评估。评估OK后,即可进行结构设计。

      在结构设计上,要注意设计兼顾id和主板的内部结构。同时也要考虑产品的韧性、装配难度和脱模难度。对于有运动部件的产品,要特别注意运动部件的结构灵活性和稳定性。我们之前做的一个产品,运动部件结构有问题,导致用的时间稍微长一点或者磨床有一点误差的情况下出现阻力增大的问题。最后更换了很多产品,也增加了模具开发的难度和成品率。结构设计完成后,可以通过3D打印等技术进行打样组装,验证其设计。
      产品PCBA电路板设计在电子设计开发中,要注意PCB设计和电子元器件选择。第一个是PCB设计要考虑一些相关问题,比如布线、SMT难度、模拟电路和数字电路的分离、元器件和电路之间的电磁干扰等。要特别注意干扰的问题,因为这类问题有时候是隐藏的问题,可能在某个时候出现。如果产品出现在量产之后,那就尴尬了。二是元器件选择问题。在电子元器件的选择上,一定要避免使用偏门,因为这个元器件随时都有可能关机或者与其他元器件不兼容。有时,由于不兼容的引脚或驱动器,更换组件会造成很大的麻烦。对于产品来说,使用成熟稳定的组件不仅可以提高产品的稳定性,有时还可以降低产品的成本。主板设计好之后,就可以在板上打孔,打印样片了。样片打印出来后,可以刻录固件进行测试和优化。
      智能产品整机验证,在这个阶段,基础应用程序、固件、电子设备和结构都已在1.0版本中推出。这时就可以对整个产品进行组装和验证了。在这个阶段,产品不仅需要进行各方面的测试、验证和迭代优化,还需要拿到实际应用场景和用户中进行使用测试。这一步不仅可以从用户的角度测试产品的性能,还可以暴露产品场景设计、需求和产品体验问题。所以这一步是非常必要的,产品进一步成熟就很难修改了。网上有很多产品经理换需求的故事,但是硬件产品经理的圈子里几乎没有。主要是因为如果改变需求,硬件产品的成本非常高。比如随便开个模具,就得10到20万元的成本起步。这么高的价格谁敢随便改变需求?比如你改主板的要求,你要知道主板修改,板-板,测试一次需要两三个星期,所以随便这么做也就几个月两个月。这么宝贵的时间,谁受得了这么折腾?
      产品包装材料的设计与生产,经过最后一个阶段,产品的基本外观、功能、配置都已经定型,这时就可以开始包装、说明书的设计制作了。如果产品距离量产还有一段时间,可以在包装材料设计打样确认后再生产一段时间,避免长时间存放带来的问题。
     产品结构开模和电子材料准备产品经过多次测试后,如果ID、结构、电子不需要更改,就开模,也可以准备电子元器件。通常情况下,开模至少需要2个月,在此期间你可以继续迭代优化软件。在开模期间,产品经理和结构设计师应定期检查开模的进度和质量,避免出现较大的进度延误或失误。
     智能电子产品内部,产品内侧的这一步非常必要,建议任何情况下都不要省略。虽然在产品开发过程中会进行细致的、禁止性的测试,但仍然无法保证在实际应用中对各种场景的覆盖。
所以把上述过程中生产出来的产品交给小范围的目标用户,长期在真实场景中使用,可以帮助我们发现那些我们无法覆盖的场景和问题。同时,用户使用产品的方式也不同于我们开发者测试和使用产品的方式,所以这种方式也可以帮助我们发现产品设计中的不足,得到真实的用户体验,及时优化产品。
     重庆旭焱欣以产品设备工业设计、外观结构设计、机械钣金设计、模具成型加工设计、集成电路设计、计算机软硬件开发、电子产品研发设计、智能产品软硬件开发、物联网产品开发、AI人工智能产品开发、工控自动化系统开发设计、技术研究开发等为主,以加工生产、推广销售为辅,专业为有产品概念想法的客户实现研发、设计、生产、销售、售后等一站式服务。
     产品小批量试生产,用户内部和发现的问题修复验证后,产品研发阶段正式告一段落,下一步进入生产阶段。开始生产的第一步是选择合适的代工厂。选择时,优先考虑有相关产品经验、管理规范的工厂。最好相关设备齐全,能在一家公司完成SMT、外壳生产和产品组装等相关流程。如果达不到这样的条件,也要选择有经验管理规范的工厂。至于SMT和外壳生产,可以整合其他厂商合作。但这种情况下,你要注意责任的划分,避免出现问题后双方发生纠纷。选厂尽量避免没有经验,管理松散的小厂,否则以后问题会更多。工厂选定后,要开始和工厂的工程师一起确定产品的生产工艺和技术。这一步完成后,我们就可以开始小批量生产了。

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    重庆旭焱欣智能科技有限公司专业产品工业设计、外观结构设计、机械钣金设计、集成电路设计、单片机开发、嵌入式软件开发、计算机软硬件集成与技术研究,产品包括但不限于智能穿戴、IOT物联网、AI人工智能、PLC工业自动化、家用电器、电气电工、高压电力、隧道井下、汽车电子、医疗理疗、工装夹具、PCBA测试架等。专业为有概念想法的客户定制研发、设计、生产、咨询、售后等一站式服务。

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