詳解智能產(chǎn)品硬件設計開(kāi)發(fā)的項目管理流程

1、智能產(chǎn)品研發(fā)流程概述

傳統硬件公司為了保證硬件產(chǎn)品的穩定性，研發(fā)流程比較長(cháng)，一般會(huì )經(jīng)歷多次試產(chǎn)（數量100~500臺）和一次小批量產(chǎn)（數量1000~3000臺）；四輪汽車(chē)的開(kāi)發(fā)周期是4～5年，摩托車(chē)的開(kāi)發(fā)周期是2～3年。

互聯(lián)網(wǎng)公司的產(chǎn)品形態(tài)主要是軟件應用，因此互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品研發(fā)的主要特點(diǎn)是快速開(kāi)發(fā)，快速發(fā)布，快速迭代。谷歌的產(chǎn)品基本每幾個(gè)星期，甚至每幾天都會(huì )有小的更新和迭代。

智能產(chǎn)品是以底層軟硬件為基礎，以智能定位、智能傳感器、人機交互、新型顯示及大數據處理等新一代信息技術(shù)為特征，以新設計、新材料、新工藝硬件為載體的新型智能終端產(chǎn)品及服務(wù)。智能產(chǎn)品其實(shí)就是傳統硬件與互聯(lián)網(wǎng)的融合，最主要特點(diǎn)是可以通過(guò)廣域網(wǎng)或物聯(lián)網(wǎng)等通信渠道跟用戶(hù)做人機交互。       相關(guān)文章：《嵌入式產(chǎn)品系統的硬件設計開(kāi)發(fā)基礎知識》

從社會(huì )發(fā)展來(lái)看，現在已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)用戶(hù)體驗為王、消費者驅動(dòng)的時(shí)代。以前用戶(hù)購買(mǎi)商品更多是一種被動(dòng)選擇，可是隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，用戶(hù)的體驗和評論變得越來(lái)越重要?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代很多創(chuàng )新不是從企業(yè)自身出發(fā)，而是從改善用戶(hù)的體驗出發(fā)。
 

2、研發(fā)流程

如果用傳統硬件公司的思維來(lái)研發(fā)，那么產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程會(huì )很長(cháng)；如果用互聯(lián)網(wǎng)思維來(lái)研發(fā)，那么時(shí)間進(jìn)程會(huì )很快，但是開(kāi)發(fā)系統穩定性會(huì )存在隱患。

智能產(chǎn)品設計包括工業(yè)設計、硬件設計、嵌入式軟件設計和APP設計。工業(yè)設計決定了顏值，硬件設計是基礎，嵌入式軟件設計產(chǎn)生了思想，APP是用戶(hù)的窗戶(hù)。

3、流程詳解

3.1市場(chǎng)調研/需求分析/項目立項

通過(guò)市場(chǎng)調研，產(chǎn)品經(jīng)理會(huì )出一份需求文檔，陳述用戶(hù)痛點(diǎn)或行業(yè)需求，分析解決方案，通過(guò)文字或圖文的方式描述清楚邏輯關(guān)系。

經(jīng)過(guò)需求分析階段，就可以進(jìn)入項目立項。

3.2原型與交互設計/APP開(kāi)發(fā)

根據需求文檔，產(chǎn)品經(jīng)理進(jìn)行會(huì )進(jìn)行原型圖的設計，包括功能的結構性布局、各分頁(yè)面的設計和頁(yè)面間業(yè)務(wù)邏輯的設計，最終輸出原型設計圖。UI設計師會(huì )對原型設計圖進(jìn)行界面相關(guān)的配色設計、功能具體化處理、交互設計以及各種機型、系統的適配，最終輸出高保真設計圖。

APP工程師根據高保真設計圖進(jìn)行界面開(kāi)發(fā)；服務(wù)端工程師會(huì )進(jìn)行編寫(xiě)API接口、服務(wù)器環(huán)境架設和數據庫設計；開(kāi)發(fā)進(jìn)行到一定階段，APP工程師會(huì )和服務(wù)端對接，通過(guò)服務(wù)端的接口獲取數據，編寫(xiě)功能上的邏輯代碼。

3.3硬件開(kāi)發(fā)

在產(chǎn)品立項后，硬件工程師需要根據需求著(zhù)手選擇硬件平臺，從功能需求、性能要求、技術(shù)支持、成本評估和供貨情況等方面來(lái)進(jìn)行評估。

硬件功能和性能需求的評估主要是對主芯片的選擇，需要對主芯片資源、存儲容量及速度、IO口分配、接口資源等進(jìn)行具體分析和對比。主芯片確定后，還需要根據分集功能來(lái)確定其他關(guān)鍵器件，達到整體方案性能最優(yōu)和成本最優(yōu)。主芯片確定后，基本就確定了軟件驅動(dòng)層設計的細節實(shí)現。

硬件整體方案確定后，那么進(jìn)入開(kāi)發(fā)階段：硬件原理圖設計、PCB板設計與制作、BOM清單、PCB板貼片。
 

 

3.3.1 PCB設計

PCB制作回來(lái)后，需要對PCB板焊接2～4 塊單板轉交軟件工程師調試，對原理圖設計的各個(gè)功能模塊進(jìn)行調測，經(jīng)過(guò)調試后在原理及PCB布線(xiàn)方面如果有調整，那么需進(jìn)行第二次投板。

做一個(gè)硬件產(chǎn)品比單純做軟件產(chǎn)品的周期和鏈條更長(cháng)，而且硬件是一個(gè)很靠經(jīng)驗的技術(shù)活，任何的試錯都要付出高昂的成本，只有豐富的經(jīng)驗才能夠避免走彎路。硬件平臺的穩定是產(chǎn)品穩定的基石，只有基石穩定了，才能支持軟件開(kāi)發(fā)的豐富性。

3.4 嵌入式軟件開(kāi)發(fā)

嵌入式軟件開(kāi)發(fā)的一般流程為需求分析、軟件概要設計、軟件詳細設計、軟件實(shí)現和軟件測試。與一般的軟件開(kāi)發(fā)區別主要在于軟件實(shí)現的編譯和調試為交叉編譯與交叉調試。

在需求明確后，可以先進(jìn)行軟件詳細設計：軟件架構設計、功能函數接口定義（函數功能接口完成功能，數據結構，全局變量）、完成任務(wù)時(shí)各個(gè)功能函數接口調用流程。在完成了軟件模塊詳細設計以后，就進(jìn)入具體的編碼階段，在軟件模塊詳細設計的指導下，完成整個(gè)系統的軟件編碼。

軟件工程師在拿到硬件PCBA板子后，會(huì )用設計好的PCBA進(jìn)行軟件驗證與實(shí)際調試,發(fā)現實(shí)際與理論中存在的細節問(wèn)題，改進(jìn)設計過(guò)程中的不足之處。

3.5工業(yè)和結構設計

工業(yè)設計主要進(jìn)行產(chǎn)品的外觀(guān)造型設計，比例是否協(xié)調，產(chǎn)品看起來(lái)是否漂亮？ 手稿往往能快速表現創(chuàng )造者的想法。

外觀(guān)造型確定后，結構工程師會(huì )根據PCBA板的尺寸大小進(jìn)行內部結構設計，考慮可靠性、強度和防水性能等。

結構設計完成，可以進(jìn)行模具的開(kāi)模。
 

 

3.6小批試產(chǎn)/公測/量產(chǎn)

小批試產(chǎn)時(shí)，生產(chǎn)工程師需要跟蹤SMT貼片和組裝工藝問(wèn)題，優(yōu)化測試工藝，提高生產(chǎn)良率，為量產(chǎn)鋪平道路。

有的電子元器件在特殊溫度下，參數就會(huì )異常，導致整個(gè)產(chǎn)品出現故障或失靈現象的出現；有的產(chǎn)品在零下幾十度的情況下，根本就啟動(dòng)不了，開(kāi)不了機；有的產(chǎn)品在高溫下，電容或電阻值就會(huì )產(chǎn)生物理的變化，這些都會(huì )影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。

對于小批產(chǎn)品，我們需要進(jìn)行功能測試、壓力測試、性能測試、抗干擾測試、產(chǎn)品壽命測試、高低溫測試等可靠性和性能測試。

小批試產(chǎn)后的產(chǎn)品，一部分會(huì )投入到研發(fā)測試和可靠性測試中，一部分產(chǎn)品會(huì )投入到公測，直接面對種子的試用和評測。

經(jīng)過(guò)研發(fā)測試和公測的驗證，確認產(chǎn)品所有流程沒(méi)有問(wèn)題后，可以進(jìn)入產(chǎn)品量產(chǎn)。

3.7質(zhì)量反饋/大數據分析

產(chǎn)品批量生產(chǎn)后投入市場(chǎng)，用戶(hù)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用（一般3～6個(gè)月），可能會(huì )反饋測試中不能發(fā)現的隱蔽或小概率發(fā)生的問(wèn)題，那么研發(fā)會(huì )根據具體案例進(jìn)行詳細分析，找到根本原因來(lái)改進(jìn)和優(yōu)化產(chǎn)品。