詳解智能產品硬件設計開發的項目管理流程

1、智能產品研發流程概述

傳統硬件公司為了保證硬件產品的穩定性，研發流程比較長，一般會經歷多次試產（數量100~500臺）和一次小批量產（數量1000~3000臺）；四輪汽車的開發周期是4～5年，摩托車的開發周期是2～3年。

互聯網公司的產品形態主要是軟件應用，因此互聯網產品研發的主要特點是快速開發，快速發布，快速迭代。谷歌的產品基本每幾個星期，甚至每幾天都會有小的更新和迭代。

智能產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品及服務。智能產品其實就是傳統硬件與互聯網的融合，最主要特點是可以通過廣域網或物聯網等通信渠道跟用戶做人機交互。       相關文章：《嵌入式產品系統的硬件設計開發基礎知識》

從社會發展來看，現在已經進入了一個用戶體驗為王、消費者驅動的時代。以前用戶購買商品更多是一種被動選擇，可是隨著互聯網的發展，用戶的體驗和評論變得越來越重要?；ヂ摼W時代很多創新不是從企業自身出發，而是從改善用戶的體驗出發。
 

2、研發流程

如果用傳統硬件公司的思維來研發，那么產品開發流程會很長；如果用互聯網思維來研發，那么時間進程會很快，但是開發系統穩定性會存在隱患。

智能產品設計包括工業設計、硬件設計、嵌入式軟件設計和APP設計。工業設計決定了顏值，硬件設計是基礎，嵌入式軟件設計產生了思想，APP是用戶的窗戶。

3、流程詳解

3.1市場調研/需求分析/項目立項

通過市場調研，產品經理會出一份需求文檔，陳述用戶痛點或行業需求，分析解決方案，通過文字或圖文的方式描述清楚邏輯關系。

經過需求分析階段，就可以進入項目立項。

3.2原型與交互設計/APP開發

根據需求文檔，產品經理進行會進行原型圖的設計，包括功能的結構性布局、各分頁面的設計和頁面間業務邏輯的設計，最終輸出原型設計圖。UI設計師會對原型設計圖進行界面相關的配色設計、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行界面開發；服務端工程師會進行編寫API接口、服務器環境架設和數據庫設計；開發進行到一定階段，APP工程師會和服務端對接，通過服務端的接口獲取數據，編寫功能上的邏輯代碼。

3.3硬件開發

在產品立項后，硬件工程師需要根據需求著手選擇硬件平臺，從功能需求、性能要求、技術支持、成本評估和供貨情況等方面來進行評估。

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、接口資源等進行具體分析和對比。主芯片確定后，還需要根據分集功能來確定其他關鍵器件，達到整體方案性能最優和成本最優。主芯片確定后，基本就確定了軟件驅動層設計的細節實現。

硬件整體方案確定后，那么進入開發階段：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功能模塊進行調測，經過調試后在原理及PCB布線方面如果有調整，那么需進行第二次投板。

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

3.4 嵌入式軟件開發

嵌入式軟件開發的一般流程為需求分析、軟件概要設計、軟件詳細設計、軟件實現和軟件測試。與一般的軟件開發區別主要在于軟件實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）、完成任務時各個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，完成整個系統的軟件編碼。

軟件工程師在拿到硬件PCBA板子后，會用設計好的PCBA進行軟件驗證與實際調試,發現實際與理論中存在的細節問題，改進設計過程中的不足之處。

3.5工業和結構設計

工業設計主要進行產品的外觀造型設計，比例是否協調，產品看起來是否漂亮？ 手稿往往能快速表現創造者的想法。

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

結構設計完成，可以進行模具的開模。
 

 

3.6小批試產/公測/量產

小批試產時，生產工程師需要跟蹤SMT貼片和組裝工藝問題，優化測試工藝，提高生產良率，為量產鋪平道路。

有的電子元器件在特殊溫度下，參數就會異常，導致整個產品出現故障或失靈現象的出現；有的產品在零下幾十度的情況下，根本就啟動不了，開不了機；有的產品在高溫下，電容或電阻值就會產生物理的變化，這些都會影響到產品的質量。

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

小批試產后的產品，一部分會投入到研發測試和可靠性測試中，一部分產品會投入到公測，直接面對種子的試用和評測。

經過研發測試和公測的驗證，確認產品所有流程沒有問題后，可以進入產品量產。

3.7質量反饋/大數據分析

產品批量生產后投入市場，用戶經過一段時間使用（一般3～6個月），可能會反饋測試中不能發現的隱蔽或小概率發生的問題，那么研發會根據具體案例進行詳細分析，找到根本原因來改進和優化產品。