【从软到硬】做智能硬件的6个月，全流程详解

全网营销 2022-4-19 10:32 1924人围观工业制造

一、一些布景先容

做硬件之前我一向在互联网金融行业，做过P2P平台、现金贷产物和信贷产物。金融行业受大情况和政策影响很是大，从2022年到2022年一路看着这个行业从繁华走向衰落，很多平台暴雷，很多企业开张。时至本日，由于相信普惠金融的代价观，我仍然看好互联网金融这个行业的持久成长，希望各个平台的创业者们可以连结初心，对峙下去。2022年末出于各类斟酌，我成功跳出了这个行业，起头斟酌进入智能硬件范畴。

手机也是一款智能硬件，移动互联网从2012年至今已经成长很是成熟，从技术驱动到产物驱动到现在的运营驱动，互联网产物上的创新已经变得异常艰难和珍贵。而AI能够是下一个互联网行业，甚至物联网行业的创新引擎和趋向，这点从我处置的互联网金融行业也可以看得出来，大量的金融科技公司操纵AI技术推出了基于大数据的信誉评级、自动审批、反讹诈模子、智能催收等产物及办事。AI之于移动互联网如同移动互联网之于PC互联网一样，本质还是为了进步效力，衣食住行、人际交往、爱好爱好、工作等各个方面。

AI在我看来包括了三个方面：算力、算法、数据。所以一个简单的思绪就是在一个新的算力平台上，操纵今朝已经早已成熟的机械进修算法，打造几款成熟的产物，堆集数据并经过数据让算法发挥更大的感化。至公司具稀有据，可以在PC平台或移动平台上（算力充分），操纵算法模子挖掘利用代价。而小公司，还需要渐渐完成数据堆集的进程，出格是基于新的算力平台，比如比来出现的很多AI芯片，这类新的芯片对算法有原生的支持，利用还不普遍，可是合作也相对较小。

有了对硬件、AI的一些根基领会后，也出于对硬件的爱好，偶然之下，跟朋友一路从0到1做了一款智能车载充电器，今后踏入了这个陌生的范畴。下面就连系工作经历简单先容一下智能硬件产物的研发流程。

PS：所谓智能车充是一款具有充电、找车、轨迹、碰撞检测、一键sos、和违章交纳等车主办事智能硬件（配合APP）。

二、文中的名词诠释

名词

说明

ID（Industrial Design）是指产业设想，但文中的ID通常为指产物表面外型、材质、手感、色彩搭配等方面的设想。

结构

MD(Mechanical Design)结构设想，在ID根本上继续完成产物内部结构设想，比如分件、内部的受力、材料的抗拉抗压、组装等

模具

用来建形成型物品的工具，这类工具由各类零件组成，分歧的模具由分歧的零件组成。比如一个车载充电器的模具，就需要底座、上盖、按键等零件

嵌入式

一般说嵌入式是指嵌入式系统，是一种公用的计较机系统，作为装配或装备的一部分，文中的嵌入式包括嵌入式硬件

嵌入式硬件

嵌入式系统中的硬件组成部分，一般包括主控芯片和外围装备接口等

嵌入式软件

嵌入式系统中的软件部分，一般包括底层驱动、操纵系统和上层的利用，也可成为固件

硬件

在互联网公司一般不会出格提到硬件，假如说硬件的话通常为指办事器、电脑、路由器等；假如是在做硬件团队中，一般说硬件的时辰并非指纯真的硬件，而是指嵌入式系统，包括嵌入式硬件和软件，也有单指嵌入式硬件的

软件

在互联网公司里面，软件是指App、网站、H5、治理系统、中心件等；而在做硬件的团队里，软件特指嵌入式软件，比如固件

互联网平台

做智能硬件常常设想到App、小法式、网站、云平台等软件和系统，为了跟嵌入式软硬件区分隔来，文中同一称为互联网平台；现实上硬件团队（嵌入式）和互联网团队也是分隔治理的。

三、整体流程说明

由于硬件部分研发周期长、本钱高的特征，不太能够停止快速的迭代更新，也没法忍受需求的频频变更，所以偏向传统的瀑布式流程能够是更合适的，现实进程中多个部分可以同时停止。

整体流程以下图所示：

以上流程也只是在现实产物开辟进程中的一种利用案例，按照公司和产物的分歧情况，具体流程能够不太一样，但整体上表示出一种阶段性。

在纵向上（按时候特征）我将智能硬件项目流程分红了8个阶段：市场阶段、立项阶段、EVT阶段、DVT阶段、PVT阶段、MP阶段、销售阶段和产物保护阶段，以下图所示：

现实产物研发中会发现有些工作模块的工作在穿插在全部流程中的分歧阶段，所以抛开工作的阶段性，依照脚色特征在横向上我将智能硬件项目分红了6个部分，别离是：产物项目、表面结构、嵌入式、互联网平台、工场试制和销售。这几个部分之间，能够同步停止，也能够先落后行，需要按照现真相况停止灵活调剂。以下图所示：

下面先从纵向上先容一下每个阶段的大要内容，然后再针对其中反复的模块停止横向的说明，希望这样可以把全部流程说的更清楚一些。

四、纵向流程

1、市场阶段

硬件产物和软件产物一样，当我们有了一个关于产物的创意或大要的判定后，需要停止市场研讨，这个阶段最重要的方针是肯定这个产物创意靠不靠谱？以及市场代价大不大，值不值得做？

分歧的是，做一款硬件产物需要投入更多的人力物力财力和时候，假如产物不被市场认可，不但冲击团队的信心，也轻易错失市场机遇。而软件产物可以用极小的本钱做一个MVP停止市场考证，假如产物不可，只需要半个月甚至更短的时候就能调剂偏向直到获得成功。所以做智能硬件时更需要做好市场调研。以下图所示：

比如我在做智能车充产物的市场阶段：

经过行业报告领会每年的新车销售数目和汽车存量范围；
经过淘宝等销售渠道统计车充类产物的功用、价格和销量；
和车充供给链中的模具厂、电源板计划商、五金厂等产业链供给商聊聊市场需求量；
和分歧用户（企业客户、滴滴司机、白领、老板、女性用户、货车司机等）针对产物的概念（包括对充电协议、位置、驾驶行为、保险、违章、SOS等方面）停止测试，领会其利用产物功用的动机；

终极，在立项之前，经过对市场的综合分析产出一份市场需求文档，这份文档最少应当包括方针市场描写、用户特征、用户需求列表、产物价位、利润空间、高低流供给商、营销战略等信息。

2、立项阶段

经过市场阶段的各类调研分析以后，产物创意经过了重重考验，终究要起头要立项开动了，没有什么比做新产物更让人冲动的工作了。市场需求有了，那末接下来就需要拉团队来做了吗？实在在立项阶段还有很多工作要做，以下图所示：

在市场阶段，我们获得的需求更多的是用户需求，我们需要将用户需求转化为产物需求，其中重要斟酌的就是转化进程中的需求可行性。记得之前某手机公司产物司理提了一个需求就是手机的主题跟从外壳的色彩自动顺应，差点没被法式员拍死。这能够是个笑话，但我们在做现实产物进程中碰到的这样的题目很多，有些需求能够技术上临时没法实现，大概实现的本钱太高，我们需要对产物设想计划停止调剂或让用户对产物停止妥协。

这个阶段的需求分析包括了嵌入式软硬件和互联网平台（App和Web背景）的需求分析，终极构成一份产物需求规格说明书，并对产物的各类软硬件功用、性能、本钱、平安性、表面结构等做出明白的要求。

在一般的互联网产物团队里面，首要成员为产物司理、UI设想师、背景开辟、IOS开辟、Android开辟、测试工程师、运维为数不多的几个脚色，便可以完成一个App或网站等互联网产物的开辟。产物研发流程分为产物计划、产物设想、技术研发、测试调剂、提审公布5个阶段产物设想。

那末智能硬件呢？智能硬件除了包括了互联网软件的部分，还触及ID、结构、包装、硬件、软件、生产、认证和销售等环节，所以一个完整的硬件团队需要ID设想师、结构工程师、嵌入式硬件工程师、嵌入式软件工程师、硬件测试工程师、认证工程师、品格治理、FAE工程师、采购、项目司理等。

出于对本钱、周期和质量的斟酌，其中ID、结构、模具外包给一家气力比力强的模具厂，嵌入式和互联网平台由自己研发，制品的生产和组装由代工场负责、包装找了一家包装厂停止设想和生产，认证部分找了专业的检测代理机构。

经过综合分析最初要产出一个项目分析报告，包括项目所需资金、职员、周期、利润、营销计划以及产物迭代计划等，然后构造相关职员召开立项会议正式进入研发阶段。

3、EVT阶段

EVT(Engineering Verification Test)指工程考证，此阶段是针对工程原型机做考证，工具极能够是一大块开辟板，或是很多块开辟板，关键是要有充足时候和样品。

凡是，假如是新平台，需要花的时候和精神能够更多，会有很多题目要处理，甚至有很多计划要对照；而点窜既有产物的话，这个阶段会简单很多。

这一阶段的重点是尽能够多的发现设想题目，以便尽早批改，大概说设想可行性的考证。同时检查能否有规格被遗漏。一般不会开模，但会做表面设想，经过3D打印的手模停止考证， DVT起头才是模具品考证。

EVT阶段表面结构（ID、结构、模具）、嵌入式软硬研发、互联网软件研发起头同步停止，以下图所示：

需要留意的是：

ID、结构设想封板后便可以起头嵌入式硬件的layout了，在此之前，硬件部分可以做计划设想和道理图设想；
EVT阶段可以不投模，究竟模具的本钱不菲，期待工程考证通事后再停止投模，可以下降项目风险；
嵌入式软件则不完全依靠硬件，可以在模拟情况中实现嵌入式利用开辟；假如硬件部分完成就需要立即转移到在硬件部分继续开辟固件或停止调试；
互联网平台部分可以完全自力停止开辟，只是在于硬件通讯的部分需要在计划设想阶段定好数据协议，并经过模拟终端实现装备端和互联网平台之间开辟的解耦。

这个阶段需要肯定好表面结构并打印出3D打印的结构手模，完成嵌入式软硬件开辟，互联网平台也完成了1.0版本，然后烧录法式，组装样机并停止测试，包括：

功用测试（测试欠亨过，能够是有BUG）；
压力测试（测试欠亨过，能够是有BUG或那里参数设想不公道）；
性能测试（产物性能参数要提炼出来，供未来客户参考，这个就是你的产物特征的一部分）；
其他专业测试：包括产业级的测试，例如含抗干扰测试，产物寿命测试，防湿润测试，高温顺高温测试（有的产物有很高的温度或很低的温度工作不一般，甚至停止工作）。

测试完成后需要将测试进程中的成果和题目记录到《样机整机测试报告中》，下个阶段可以参考这个报告停止调剂优化。

不管何时，倡议尽早找一些真适用户对产物停止实在场景中的利用测试，也答应以发现一些之前没有想到的题目，从而避免后续发现题目后推倒重来。

假如顺遂的话，整机的测试结果理想，结构上、硬件性能上、固件功用逻辑上能够还有一些小题目，可是偏向上是对的。项目司理可以构造大师对这个阶段进评审，总结一下表面结构、硬件PCB、BOM表、固件和互联网平台今朝发现的题目以及后续优化的倡议，起头进入下一阶段；假如不顺遂的话，能够发现结构上的大题目需要改结构设想，或硬件需要重新打板考证、固件和互联网平台存在较大的bug，那末则需要再次停止EVT阶段个各项工作，直到经过样机的整机考证确认无偏向性题目和严重题目为止。

4、DVT阶段

DVT（Design Verification Test）设想考证测试，是硬件生产中不成缺少的一个检测环节，包括模具测试、电子性能、表面察试等等。

上一阶段已经看到产物的稚形了，这一阶段要继续完成各部分的研发，包括模具、嵌入式软硬件和互联网平台，考证整机功用的完整性和设想的正确性，并可作出可以进入生产的结论。由于生产意味着更大的投入，所以，这将是最初的查错机遇，你需要把设想和制造的题目全数斟酌几遍。

这个阶段可起头停止包材的设想与生产了，包括外包装、内托和说明书，假如离真正出货时候还较远的话可以先完成设想考证，等到量产时再停止生产。

这个阶段会继续对结构模具和嵌入式软硬件停止优化调剂，能够会屡次试模或打板，直到经过整机考证到达可进入生产环节的标准。

整机考证时需要依照生产标准停止组装和测试，并发生周全的测试报告，固然也要找真适用户利用产物，看一下用户对产物表面结构、品格、功用上有什么感受和定见。

假如经过测试发现产物有题目，那末一定要优化完成后再次停止整机考证，直到可以到达生产要求，同时要输出《生产指导书》给代工场停止参考。

5、PVT阶段

PVT（Process Verification Test）生产进程考证测试，属于硬件测试的一种，首要考证新机型的各功用实现状态并停止稳定性及牢靠性测试。

上一阶段我们应当已经完成了产物的设想考证，也就是说表面结构、嵌入式软硬件已经完成了，互联网平台也完成了对应的1.0版本。这一阶段将严酷依照该产物生产时的标准进程来停止，包括仪器、测试工具、生产工具等都需要到位。测试得出的结论，是大范围生产的重要根本，包括工序能否太复杂，零部件能否轻易损坏、烧录工具和产测工具能否好用等Design for Manufacturering Fact的考量。

以下图所示：

理想情况下，在PVT阶段嵌入式、结构模具和互联网平台已经完成了，不需要任何调剂，但也能够在小批量之前或进程中发现一些小题目，比如结构接合处不服整，按键手感欠安，硬件板框调剂、某些元器件位置调剂或替换等，需要重新停止小批量生产考证，直到到达量产要求为止。

小批量完成后，我们已经有了一小批可量产的产物了，这时辰便可以停止相关的认证了，一般认证时候都需要比力长的时候，能够3-8周，所以可以越早停止越好。

PVT阶段完成后需要停止对这一阶段停止总结评审，确认量产需要的模具、PCB、BOM表、生产作业指导书、零部件签样等。

6、MP阶段

经过试产也就根基没有什么题目与工场也都应当磨合好了，下面就依照生产排期停止生产即可。不外在这个进程中还是需要相关同事停止驻场监视，免得出现题目不能获得有用实时的处理。

在这里需要对产物的加工处置、员工的操纵标准、以及质检的标准水平等方面停止有用的监视和保证，只要这样才可以保证产物不会出现质量题目。

7、销售阶段

在生产进程中产物司理还有一个重要的工作要起头履行了，那就是与产物销售相关的工作。这一部分首要包括产物销售材料的建造，比如宣传文件或宣传视频等材料。

同时也要对销售同事停止培训，帮助他们了解产物在市场的定位以及自产业物的好坏势，同教授产物的利用，便于他们停止宣传和销售，配合市场部分和销售部分对产物的营销推行活动。

此时还要和售后、技术支持同等事停止培训，告诉他们产物利用方式和能够出现的题目以及应对的方式和话术，并对技术支持停止维修和故障诊断停止培训。

销售阶段主如果跟进产物题目，当市场和销售在碰到产物题目时，实时地帮助处理，也可以请FAE同事处置一些简单的产物题目，连结延续的关注。

8、产物保护阶段

在产物的前期生产和销售后，根基上这个产物进入了一个稳定的状态，只需要跟进生产相关题目即可。

智能硬件区分于传统硬件的地方是智能两个字，所谓智能就是让机用具有一定的了解才能，晓得用户想要若何利用它。这离不开对装备运转数据和情况数据的收集与分析，设想更好的算法，对嵌入式软件部分停止更新。所以产物保护阶段需要连结的产物利用数据的关注，不竭优化用户体验，迭代产物，进步App的利用率等。

别的一个重要的工作就是对项目停止整体的复盘总结，分析在项目停止中的各项题目以及后续躲避计划，提取研发进程中通用模块削减再次开辟的时候，完善设想标准削减出毛病的几率、保护各个阶段的自检表，保持供给商关系等。

最初，要起头计划下一代的产物了，也许早已经起头了。。。。。

五、横向治理

在全部纵向流程中关于产物项目、工场试制、销售部分已经在各自的阶段停止了具体的说明，而表面结构、嵌入式、互联网平台在EVT、DVT、PVT阶段中都有响应的工作要做，为了将流程说的更清楚一些，这里有需要对这几个部分停止零丁说一下。

1、表面结构

我这里说的表面结构部分包括ID、结构、模具和包装，一般新产物开辟顺序以下：

流程说明：

新产物通常为先有ID、后做结构设想，结构设想封板后再停止模具建造的；也有情况是产物模具利用公模或已有产物模具，只需要改一下ID和包装即可；
包装设想一般比力简单，所以可以在ID阶段一路做了大概在DVT阶段完成，假如包装设想完成后离量产时候还有一定间隔的话，只需要完成设想即可，等量产阶段再停止生产，削减包装损坏或变动的风险；
结构设想时结构设想师需要多跟硬件工程师交换结构题目，会商电子元器件的摆放和板框尺寸厚度等结构题目；设想完成后一定要3D打印出来频频组装零部件确认结构题目，这也是EVT阶段需要完成的使命；
投模后，最少需要3～5次试模和修模，由于模具用度比力高且周期长，一般进入DVT阶段后才会起头投模，固然假如对结构比力有信心，也可以在EVT阶段投模，提早完成外壳部分；初次试模时最好采用通明壳料，这样方便观察结构上的题目，然后采用黑白双色，最初做概况工艺处置，不竭优化表面。

2、嵌入式

组建团队时，一度很纠结，嵌入式软件部分到底属于硬件还是软件（互联网软件）团队，斟酌到嵌入式软件跟硬件的联系很是慎密，嵌入式利用一般更新次数少少，且嵌入式软件开辟职员对互联网软件部分领会不多，所以将嵌入式软件和嵌入式硬件放在一路，统称为嵌入式部分。

现实嵌入式开辟时，硬件部分和软件部分是同时停止的，前期嵌入式软件可以在开辟平台上虚拟硬件情况停止利用开辟，但前面还是要基于实在的板子停止开辟，需要调试驱动，实现一些虚拟情况中没有功用。一般开辟流程以下：

在EVT阶段，前期的硬件设想计划很是重要，不但关系到项目标本钱、周期，甚至是成败，所以在设想时很有需要留意一下几点：

正确、完整地实现《产物需求规格说明书》中各项功用需求的硬件开辟平台,充实斟酌项目要求、性能目标及别的需求；
计划设想进程中需要对产物需求规格说明书中的规格要求停止补充完善，假如尝试各类方式有没法实现的地方或目标相差很多时要实时反应给产物项目方，对产物需求停止调剂；
综合对照多种实现计划,挑选合适本项目标设想方式。若系统利用了新技术，为了确认该新技术，可以采用搭建尝试板方式或采办开辟板停止技术预研;
斟酌从成熟产物中停止复用，吸收以往设想的经历经验，避免重新出现一样或类似的题目;
对于重要的和复杂度较高的部分要参考别的同类产物的实现方式或要求有相当经历的设想职员担任;
停止对外接口的设想，斟酌运转的平安性、用户利用的方便性与公道性。

一样停止嵌入式软件设想时，也需要遵守一些通用的要求和原则：

正确、完整地反应《产物需求规格说明书》的各项要求，充实斟酌其功用、性能、平安保密、出错处置及别的需求。
保证设想的易了解性、可追踪性、可测试性、接口的开放性和兼容性，斟酌硬朗性( 易点窜、可扩大、可移植)、重用性;
采用合适本项目标设想方式。若系统利用了新工具和新技术，需提进步,行预备;斟酌选用合适的编程说话和开辟工具;
吸收以往设想的经历经验，避免重新出现一样或类似的题目;
对于重要的和复杂度较高的部分要求有相当经历的设想职员担任;
斟酌从成熟项目中停止复用。

好的设想是成功的一半，出格是在嵌入式开辟进程中，一定不要急于脱手，先想清楚，做好设想和评审，再根据设想行动，不说事半功倍，最最少不会走冤枉路，下降项目风险。

3、互联网平台

我这里说的互联网平台主如果指配合硬件的App、小法式、H5和Web等利用，有些硬件互联平台只是个帮助，需要时用户才会想到去利用，比如行车记录仪App；有些硬件的互联网平台供给了丰富的内容供用户配合硬件停止利用，比如智能音箱。不管这样，企业总希望可以进步App的翻开率，跟用户有更多互动，挖掘更多的贸易代价。

关于互联网平台产物开辟流程，网上的内容很多，这里也简单说一下，以下图所示：

需要夸大的是，产设想完成并评审通事后，研发部分最好对产物实现计划停止设想，并和产物一路评审。需求评审时，研发职员常常在短时候内很难消化需求的细节，产物也没法肯定研发职员能否完全了解了需求内容。而计划设想是研发职员反客为主地跟产物司理从技术上对产物的了解，这样就很轻易消除了需求的歧义，从而也让产物司理对产物的质量加倍有把握。

顺便贴一张平常工作的流程表示图：