智能硬件:分析智能硬件及其生命周期

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2023-03-0908:26:53 评论 7

编者按:狭义上,智能硬件产品提高了传统电子产品的网络通信能力,实现了更复杂的逻辑判断、远程操作和多设备之间的协调联动。本文分析了智能硬件产品的系统和生命周期,希望能对您有所帮助。

硬件是由电子、机械和光电元件组成的各种物理装置典型的硬件产品是绿色印刷电路板,我们日常生活中使用的普通风扇、充电器、耳机等都是硬件产品;纯硬件产品,如木偶,智能程度很低,只能简单响应人的指令,功能单一,对环境适应性低。

软件是“一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合”,简单的说就是程序员们敲的一串串代码。软件有很多种,比如电脑/手机/平板电脑的操作系统win系列、OS应用程序系列、安卓系列、手机运行app如微信、钉钉;我们打开的网站等都属于软件。

如果将硬件产品与身体进行比较,软件就像大脑。软件与硬件相结合的产品相当于具有简单的智力典型的是我们、空调等小家电。

虽然软件结合硬件产品比纯硬件产品更复杂、更自动化,但仍不能称之为智能硬件产品。因为这些产品的自动化是通过编译程序实现的,它们没有学习能力,也没有能力根据获得的信息进行推理和判断。

智能硬件产品的核心在于智能。我们狭义上理解的智能硬件产品是通过云实现更复杂的逻辑判断、远程操作和多设备之间的协调联动,提高传统电子产品的联网通信能力;典型的是我们使用的智能手机,AR/VR设备等。

还有一些“AI 设备可以根据现有条件或知识在一定程度上推理判断,甚至自动泛化学习知识。小爱同学,小度AI等。这些也是智能硬件产品。

智能硬件产品一般具有联网能力,使用时需要联网配对。如套件内置4G插入模块sim卡开机后可自动联网;

与老式家电、空调等传统电子产品相比,智能硬件产品增加了交互模式APP/小程序控制、语音控制、事件触发等。不同的应用场景或环境会影响智能硬件产品,或者智能硬件产品会调整不同的环境。

一般来说,智能硬件系统包括硬件、本地系统和云服务。

包括壳体和硬件PCBA两部分,外壳是产品的外壳,材料可以是金属、塑料、玻璃、木材等,用于存储和保护脆弱的电子元件,产品内部元件统一为一个整体,但也具有使用方便、视觉美观的功能。

PCBA,焊接贴片的印刷电路板是电子元件的承载基体。PCBA处理器、通信模块、通信模块、传感器。也可以通过电缆连接到显示器、执行器和传感器。

处理器:包括MCU、CPU、GPU等等,是智能硬件产品的核心,具有收集、处理和转发信号的功能通信模块:有多种类型,包括常见的4G、wifi、蓝牙也不常见NB-IOT、Lora用于网络传输数据显示器:常见的手机显示屏,承担着信息显示、操作交互等重要功能,它是用户与产品之间的重要沟通渠道,就像人的面部和口腔传感器一样:也有多种类型,可以根据需要监测各种物理量,如温度、气压、方向、角度等,如人的眼睛、耳朵、鼻子、舌头、皮肤执行器:如电磁阀、继电器、电机等,将数字信号转换为各种显示世界的动作,就像处理器中的四肢一样,一般运行本地系统,简单来说就是电脑、手机、平板电脑等的操作系统。安卓、IOS、RTOS嵌入式系统等。;在同一硬件平台上,由于编译的优缺点不同,同一类型的本地系统也有很大的性能差异。安卓、IOS、RTOS嵌入式系统等。;在同一硬件平台上,由于编译的优缺点不同,同一类型的本地系统也有很大的性能差异。

传统当地的计算能力和存储能力,传统的电子设备无法运行复杂的程序和存储更多的数据,从而为用户提供更好的服务。借助通信模块与互联网连接,智能硬件产品与云服务器等互联网设备密切相关,从而获得更多的能力。智能硬件产品通过云服务器进行交互和合作,整合和存储各种数据;同时,产品与用户之间增加了更多的交互方式,从传统的物理按钮方式演变为手势操作、语音控制、APP远程操作等,交互方式更加多样化,操作更加简单高效

一般而言,智能硬件产品集成了许多功能和技术,目前的产品可能无法完全智能化,但与传统电子设备相比,其功能丰富,操作简单性大大提高。

典型的智能硬件产品,其全生命周期一般涵盖6个阶段。

典型的智能硬件产品一般涵盖六个阶段。需求确认、产品设计、产品着陆、产品推广、售后维护、产品消亡。

俗话说知己知彼,百战不殆,调查信息收集数据是需求确认阶段最重要的工作。智能硬件产品的研发和迭代成本很高,因此必须重视决策。

需求确认阶段分为四个部分,不一定按顺序完全执行,可以交错执行。大致包括收集需求并定义产品、可行性分析、市场分析与竞争产品分析、项目立项。

在制作智能硬件产品之前,我们需要考虑产品能解决什么样的用户痛点,给客户带来什么价值,客户愿意为产品付出多少。因此,产品的功能点绝对不是通过想出来的,而是通过大量的研究、需求收集、筛选出来的。

项目批准前,需要分析市场规模、用户需求、产品优缺点和产品切入方向;同时,要了解目标用户的购买力、同类产品的优缺点、定价和利润、产品核心设备的类型和价格,以及上下游供应商。

产品经理在立项前需要对产品规格和可行性进行分析…准备就绪,并发起公司内部评审,需得到高管和开发团队的认可。

智能硬件项目团队的标准主要包括两个方面的人才,软件层面包括UI安卓/IOS/RTOS工程师、软件测试工程师等。ID设计师、结构工程师、硬件工程师、硬件测试工程师、采购员、质量工程师等。此外,还需要产品经理和项目经理,这是产品顺利诞生的灵魂。有时产品经理会兼职项目经理。

产品设计阶段是影响产品型态的最关键阶段,可以说需求阶段决定了产品的上限,设计阶段决定了产品的下限。设计阶段也是产品经理参与最多的环节。

产品经理梳理需求后,使用软硬件PRD文件形式,需要内外审。评审完成后,工业设计师、结构工程师、硬件工程师、电气工程师将在产品经理的领导下有序开展工作。第四章将详细阐述每个角色应完成的设计工作。

设计阶段的最终输出是每个组件的产品需求文档和样品。

设计阶段是将思想转化为实物的过程,但要让思想真正落地,成为可用的产品,就离不开落地阶段的努力。

落地阶段又被称为研发样机阶段,主要有打样和测试两部分工作。研发人员需要准备材料和打样,并完成各种测试,修复严重的设计缺陷。

打样是将设计阶段的各种样品,包括板卡、天线、外壳、连接器、电缆等组装成整机,并连接外设(如有)。我们称之为手板样,一般不超过30套。

测试分为硬件和软件两部分,包括硬件PCBA单板测试、整机功能测试、整机可靠性测试等。具体的测试项目根据每个智能硬件的产品差异而有所不同。

软件部分包括固件全测试、平台端全测试、移动端全测试、接口压力测试等。由于软件迭代速度快,登陆阶段的软件测试通常针对某一阶段的软件版本。在测试过程中,新版本的软件可能仍在同步规划和开发。

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经过完善的测试和修复,我们可以认为手板样试制成功,可以开启下一阶段。

在产品着陆阶段,具有技术背景的产品经理往往局限于技术大量精力克服困难问题,致力于打造完美产品。其实得不偿失,智能硬件产品也要注意快速试错和快速迭代。

在产品推广阶段,手板样需要快速投放市场,让种子用户使用。在此过程中,不断收集用户反馈的有用信息,实现满足用户需求的优化迭代;

在推广阶段,需要对产品进行相关认证CCC认证、CE认证等,这些认证往往是为了满足当地主流市场的政策要求,没有认证证书,产品不能销售;

同样,为了使产品更容易接触用户,渲染图、说明书、产品彩页等销售文字提炼、宣传资料也需要在这个阶段做好准备。

产品推广阶段必然伴随着生产规模的扩大。

随着生产规模的扩大,产品推广阶段必然会出现三个小环节:

小批量试制阶段(NPI开始介入;研发备料,少量样机,一般不超过100套;形成SOP),整个工艺盘清晰,解决95%以上的生产问题,从研发层面无法解决的问题由生产线提供修复方法。研发层面完成材料封样,产品完成数据准备,生产测试工具设计打样。产品及研发支持,必要时跟产生产导入(研发备料,一半不超过1000套),需对生产流程及生产工艺进行梳理细化,形成工艺指导文件SOP;需基于SOP、正式批量生产(生产备料,视销售预期而定)

事实上,从第一套产品作为商品被送到客户手中,售后过程开始了。售后维护阶段的工作更倾向于运营。一方面,我们需要继续收集客户的意见和建议,收集竞争产品的优势和亮点,并将其传递给产品经理和研发办公室进行产品优化和迭代;另一方面,我们也需要处理市场上的不良产品。我们需要有一个完整的售后服务系统来及时修复或更换问题产品。

售后维护阶段往往占智能硬件生命周期的近50%。这一阶段的重点是服务客户,保证用户粘性,保持稳定的销售。

售后维护阶段往往占智能硬件生命周期的近50%。这一阶段的重点是服务客户,保证用户粘性,保持稳定的销售。

打败一匹马的往往不是另一匹更快的马,而是一辆车。产品的本质是解决用户的痛点,满足用户的需求。当需求发生变化时,产品将失去存在的土壤,需求随着时间的推移而变化。因此,产品的消亡是不可避免的。

在繁荣的结束阶段,我们能做的就是跟上潮流,及时推出新产品,提前了解趋势,提前布局,甚至创造需求,引导需求。

若时代大潮落在头上,猝不及防,还需对库存产品进行处理,结清余款,尽量保证资金回笼。

一般来说,就像人类从胎儿开始,经历生、老、死,智能硬件产品也从灵感或想法开始,通过研发,在面向市场的过程中不断抛光棱角,成长,最终因为无法跟上时代的发展,最终沉默消亡。

以下是典型智能硬件产品核心硬件研发设计过程的四个部分:ID设计、结构设计、硬件设计、电气设计。

ID设计,Industry Design,又称工业设计,注重产品是否好看,就像画家的皮囊一样。三维设计方向、平面设计方向本质上分为三个方向,UI设计方向。这里说的ID设计,特别是指三维设计方向,主要是设计智能硬件产品的外观,注重外观曲线、人体工程学、材料、表面处理等,努力实现美观,方便用户使用和市场接受。工业设计为产品带来了美丽的皮囊。

MD设计,Mechanic Design,又称结构设计,是为了设计产品的内部结构和机械部分,注重产品是否耐用,就像创造人的肌肉和骨骼一样。工业设计负责产品的外观,结构设计负责 责的是产品的骨架,结构设计的好坏直接影响产品的成本、质量和寿命,可以说造就了产品的“筋骨”。结构设计关注安装和使用的便捷性、散热、防水防尘等。

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  硬件设计,针对板

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