浅析智能硬件及其生命周期

一、什么是智能硬件产品

硬件是“由电子，机器和光电元件等组成的各种物理装置”，是我们看得见摸得着的实体。

范例的硬件产品便是绿油油的印刷电路板，我们日常生活中用到的普通风扇、充电器、耳机等都是硬件产品；纯粹的硬件产品，就像是提线木偶，智能化程度极低，只能对人的指令做出大略的相应，功能单一，对环境的适应性低。

软件是“一系列按照特定顺序组织的打算机数据和指令的凑集”，大略的说便是程序员们敲的一串串代码。
软件的类型有很多，电脑/手机/平板的操作系统如win系列、OS系列，安卓系列，手机上跑的运用程序app如微信、钉钉；我们打开的网站等等都属于软件。

如果将硬件产品比作是身体，那软件就像是“大脑”，软件结合硬件的产品相称于具有了大略的“智力”，可以对周围的环境做出反应，根据环境的变革来自动调度功能。
范例的便是我们用的小家电如冰箱、空调等。

虽然软件结合硬件的产品已经比纯粹的硬件产品更加繁芜、自动化了，但是依然不能称之为智能硬件产品。
由于这些产品的自动化是通过编译好的程序实现的，其本身并不具备学习能力，以及基于所得到的信息做出推理判断的能力。

智能硬件产品，其核心在于“智能化”。
我们狭义上理解的智能硬件产品，是在传统的电子产品上增加了联网通信的能力，通过云端实现了更繁芜的逻辑判断、远程操作及多设备间的折衷联动等；范例的便是我们所用的智好手机，AR/VR设备等。

还有一些“AI+”设备，已可根据已有的条件或知识，实现一定程度上推理判断，乃至可以自动泛化的学习知识。
如小爱同学、小度AI等。
这些也是智能硬件产品。

智能硬件产品一样平常都具备联网能力，在利用时需进行联网配对。
如套件内置4G模块，在插入sim卡后，开机即可自动联网；

比较于传统的电子产品如老式家电、空调，智能硬件产品在交互办法上增加了APP/小程序操控、语音操控、事宜触发等办法。
不同的运用处景或环境对智能硬件产品会产生影响，或者说智能硬件产品会针对不同的环境做出调度。

二、智能硬件系统概览

智能硬件系统，总的来说包括硬件、本地系统、云做事三部分。

硬件，包括壳体和PCBA两部分，壳体便是产品的外壳，材质可以是金属、塑料、玻璃、木材等，用来收纳保护薄弱的电子元件，将产品内部组件统一为一个整体，也起着便于利用，视觉都雅的功能。

PCBA，已焊接贴片的印刷电路板，是电子元件的承载基体。
PCBA上一样平常焊接有处理器、通信模块、传感器。
通过线缆的办法，也可以与显示器、实行器、传感器相连接。

处理器：包括MCU、CPU、GPU等，是智能硬件产品的心脏，承担着网络、处理、转发旗子暗记的功能通信模块：有多种类型，包括常见的4G、wifi、蓝牙，也有不常见的NB-IOT、Lora等，用于联网传输数据显示器：常见的如我们手机的显示屏，承担着信息展示、操作交互的主要功能，是利用者与产品的主要沟通渠道，就像是人的面部和嘴巴传感器：也有多种类型，可以按照需求监测多种物理量，例如温度、气压、方向、角度等，就像是人的眼、耳、鼻、舌、皮肤实行器：例如电磁阀、继电器，电机等，是将数字旗子暗记转换为显示天下的各种动作，就像是人的四肢

在处理器内，一样平常都运行着本地系统，大略的说便是电脑、手机、平板等的操作系统。
不同的硬件平台支持不同确当地系统，包括安卓、IOS、RTOS嵌入式系统等；同一个硬件平台上，因编译的利害程度不同，同种类型确当地系统也有很大的性能差异。

传统的电子设备受限于本地打算能力和储存能力，无法运行繁芜的程序和存储更多的数据，从而为用户供应更好的做事。
智能硬件产品，借助通信模块与互联网相连接，与云做事器及其他互联网设备紧密联系，从而得到了更多的能力。
智能硬件产品之间通过云做事器进行互通协作，将多种数据进行领悟处理和储存；同时，产品与用户之间也增加了更多的交互办法，从点按物理按键的传统办法，进化成了手势操作、语音掌握、APP远程操作等，交互办法更多样，操作更加简便高效

总的来说，智能硬件产品领悟了很多功能与技能，当前的产品可能做不到完备的智能化，但是比较于传统的电子设备，其功能的丰富程度，操作的简便程度已极大提高。

三、智能硬件产品的生命周期

一款范例的智能硬件产品，其全生命周期一样平常涵盖6个阶段。
需求确认阶段、产品设计阶段、产品落地阶段、产品推广阶段、售后掩护阶段、产品消亡阶段。

1. 需求确认阶段

俗话说“心腹知彼，百战不殆”，在需求确认阶段，调研信息网络资料是最主要的事情。
智能硬件产品的研发及迭代本钱很高，因此必须重视决策。

需求确认阶段分为四部分，不一定是完备按照先后顺序进行实行，可以交错进行。
大致包括“网络需求并定义产品”，“可行性剖析”，“市场剖析和竞品剖析”，“项目立项”。

在做一款智能硬件产品之前，须要考虑的是这款产品能办理若何的用户痛点，为客户带来若何的代价，客户乐意为这款产品付出多少。
因此，产品的功能点绝对不是拍脑袋想出来的，而是通过大量的调研、需求网络、甄别筛选出来的。

在项目立项之前，须要对市场规模、用户需求、产品的利害势、产品切入的方向进行剖析；同时，要对目标用户的购买力、同类产品的利害势、定价、利润，产品核心器件的种类价格，以及高下游供应商等做到心中有数。

在立项前，产品经理须要将产品规格、可行性剖析报告…等准备就绪，并发起公司内部的评审，需得到高管层和开拓团队的认可。

一个标准的智能硬件项目团队紧张包含两方面的人才，软件层面包括UI设计师、后台开拓、前端开拓、安卓/IOS/RTOS工程师、软件测试工程师等；硬件层面包括ID设计师、构造工程师、硬件工程师、硬件测试工程师、采购员、质量工程师等。
此外还须要产品经理及项目经理，这是产品能顺利出身的灵魂人物。
有些时候，产品经理会兼职项目经理。

2. 产品设计阶段

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。

产品经理将需求梳理清楚后，以软硬件PRD的文档形式，进行需求的内审和外审。
评审完成后，工业设计师、构造工程师、硬件工程师、电气工程师等就会在产品经理的带领下有序的展开事情，详细各个角色该当完成哪些设计事情，将在第四章节详细阐述。

设计阶段终极的输出，是产品需求文档以及各组件的样品。

3. 产品落地阶段

设计阶段是将脑海里的想法转化为实物的过程，但是要让想法真正落地，成为可用的产品，不能离开落地阶段的付出。

落地阶段又被称为研发样机阶段，紧张有打样和测试两部分事情。
需研发职员进行物料备料及打样，需完成各项测试并修复严重设计毛病。

打样便是将设计阶段的各种样品，包括板卡、天线、壳体、连接器、线缆等组装成整机，并连接好外设（如果有的话）。
我们称其为手板样，一样平常不超过30套。

而测试分为硬件和软件两部分，硬件部分包含PCBA单板测试、整机功能测试、整机可靠性测试等。
根据每款智能硬件的产品差异，详细的测试项目有所差异。

软件部分包含固件全量测试、平年夜驾全量测试、移动端全量测试、接口压力测试等。
由于软件迭代比较快，以是落地阶段的软件测试，每每针对的某一阶段性软件版本，测试进行的同时，新版本的软件可能还在同步方案开拓。

经由完善的测试和修复，我们可以认为手板样试制成功，可以开启下一阶段。

4. 产品推广阶段

在产品落地阶段，技能出身的产品经理常常会囿于技能视野，将大量的精力投入到难点问题的占领，致力于打造一款“完美”的产品。
实在这是得不偿失落的，智能硬件产品也需讲究快速试错快速迭代。

在产品推广阶段，须要将手板样快速投放到市场中去，让种子用户上手利用。
在这一过程中不断网络用户反馈的有用信息，藉此实现符合用户需求的优化迭代；

在推广阶段，须要进行产品的干系认证如CCC认证、CE认证等，这些认证每每是为符合主流市场当地的政策哀求而做的，没有认证证书，产品无法售卖；

同样的，为了使产品更易触达用户，发卖话术提炼、宣扬资料如渲染图、解释书、产品彩页等也需在此阶段准备好。

产品推广阶段，一定伴随着生产规模的扩大。
一样平常会经历三个小环节：

小批试制阶段（NPI开始参与；研发备料，少量样机，一样平常不超过100套；形成SOP），整体工艺盘清楚，且办理九成五以上的生产问题，无法从研发层面办理的问题由产线供应方法修补。
研发层面完成物料封样，产品完成资料准备，完成产测工装的设计打样。
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，形成工艺辅导文件SOP；需基于SOP、产测工装等开始批量生产正式量产（生产备料，视发卖预期而定）

5. 售后掩护阶段

实在从第一套产品以“商品”的身份被送到客户的手上开始，售后的过程就开始了。
售后掩护阶段的事情更倾向于运营，一方面须要持续网络客户的见地和建议，网络竞品的上风与亮点，和并将其传导到产品经理及研发处，进行产品的优化迭代；另一方面也要对市场的不良品进行处理，需有一套完全的售后做事体系，及时修复或改换问题产品。

售后掩护阶段，每每霸占智能硬件生命周期的靠近50%，这一阶段的重点在于做事好客户，保障用户粘性，坚持稳定销量。

6. 产品消亡阶段

打败一匹马的每每不是另一匹更快的马，而是一辆汽车。
产品的实质是办理用户的痛点，知足用户的需求。
当需求发生变革，产品也就失落去了存在的土壤，而需求又是随着韶光的流逝不断发生变革。
因此产品的消亡不可避免。

在繁华落幕的阶段，我们能做的可以是紧跟潮流及时推出新的产品，可以是提前洞悉趋势提前落子布局，乃至可以是创造需求勾引需求。

如果时期的大潮落在头上，惊惶失措，也须要对库存的产品进行处理，结清尾款，只管即便保障资金的回笼。

总的来说，就像人类从胎儿开始，经历的生老病去世的生平，智能硬件产品也是从最开始的灵感或想法出发，通过研发而落地，在面向市场的过程中不断打磨自己的棱角，发展壮大，末了也会由于跟不上时期的发展而终极沉寂消亡。

四、核心硬件设计环节简述

下面带大家理解范例智能硬件产品的核心硬件研发设计过程，一样平常包含四个部分：ID设计、构造设计、硬件设计、电气设计。

ID设计，Industry Design，又叫工业设计，关注着产品是否好看，像是描绘人的皮囊。
实质上分为三个方向，三维设计方向、平面设计方向、UI设计方向。
这里说的ID设计，特指三维设计方向，紧张是对智能硬件产品的外不雅观进行设计，关注形状曲线、人体工程学、材质、表面处理办法等，力求做到都雅、便于用户利用和市场接管。
工业设计带给产品美好的“皮囊”。

MD设计，Mechanic Design，又叫构造设计，是对产品的内部构造和机器部分进行设计，关注着产品是否耐久耐用，犹如打造人的筋骨。
工业设计卖力的是产品的外不雅观造型，而构造设计卖力的是产品的骨架，构造设计的好坏直接影响产品的本钱、质量和寿命，可以说造就了产品的“筋骨”。
构造设计关注安装和利用的便捷性、散热、防水防尘等。

硬件设计，针对板卡进行设计，直接影响一款产品好不好用，类比创造人的大脑。
没有焊接元器件的叫做印刷电路板，英文简称PCB；焊接了元器件的便是我们一样平常所说的板卡，简称PCBA。
PCBA是一款智能硬件产品核心运行逻辑的承载体，可以说是产品的“大脑”，硬件设计重点关注元器件的选型和连接，旗子暗记传导的效率、电磁兼容能力等。

电气设计，针对各种组件的供电及通信进行设计，是一款产品能顺畅利用的关键所在，好似疏通人的经络。
电气设计重点关注过流能力、屏蔽滋扰的能力、安装利用的易用性及便捷性等。

请把稳，智能硬件产品还需进行软件设计，包括UI设计、APP、固件等的设计，重点关注业务逻辑和交互办法，这里不做重点阐述。

1. 工业设计

工业设计紧张包含三部分的事情。

首先是由工业设计师和产品经理共同确定方案，需设计师绘制ID线框和工艺图，标注部件、材料、工艺等；

其次是外不雅观建模，设计师需在三维软件上确定大型，调度细节；

末了需输出输脱手板工艺文件，三维设计需输出三维文件和CMF；平面设计需输出菲林文件等。

2. 构造设计

构造设计紧张包含四部分的事情。

进行工业设计评审，评审ID手板，确认外不雅观是否符合哀求进行构造设计，构造工程师需完成3D构造设计，考虑材质、加工工艺、散热办法，构造强度等打样，需输脱手板打样文件，含2D/3D图纸，BOM；需完成3D打印或CNC加工手板样测试，需合营测试工程师输出测试用例；构造工程师跟进振动冲击测试、防护能力测试等并输出测试报告

3. 硬件设计

硬件设计紧张包含四部分的事情。

由硬件工程师和产品经理对齐需求并确认方案。
需确定功能列表、紧张器件、外围电路等；准备好PCB元件库与SCH元件库事理设计及Layout，硬件工程师需设计绘制事理图；合营构造工程师进行PCB构造设计，合理布局器件和数字电路、仿照电路等；需布通并优化电路打样，需准备好BOM并进行电子料备料；需输出光绘文件（含钢网资料）并外发打样及贴片；。
样品终极成品是焊接了器件的PCBA测试，需合营测试工程师输出测试用例；硬件工程师独立进行单板测试、合营进行功能测试、可靠性测试等并输出测试报告

4. 电气设计

电气设计也包含四部分的事情。

由电气工程师和产品经理、硬件工程师、构造工程师等对齐需求并确认方案。
需设计电气掌握事理图，打算紧张技能参数工艺设计，电气工程师需设计组件支配图、安装图及接线图等打样，需准备好BOM并进行器件备料；需输出接线图纸、线序文件并外发打样。
终极形成线束样品测试，需合营测试工程师输出测试用例；电气工程师跟进通断测试、插拔测试、防护能力测试等并输出测试报告

一款智能硬件产品的出身，须要浩瀚不同学科，不同专业的人才相互合营，产品经理在个中起着决定性浸染。
专业的设计交给专业的人去做，而产品经理要进行方向把控、需求梳理、架构设计、职员安排、成品验收等事情，是犹如领航员一样的存在。

正如领航员每每是船上知识最渊博的人，在智能硬件行业，智能硬件产品经理自身的知识储备也须要非常丰硕，才能带领团队做精确的事情，和精确的干事。

本文由 @Smile 原创发布于大家都是产品经理。
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