做智能硬件很難？有一份躺贏攻略請(qǐng)查收~

有一群人，開(kāi)發(fā)一款產(chǎn)品動(dòng)輒半年甚至一年，經(jīng)費(fèi)少則百萬(wàn)，且上不封頂。當(dāng)他們出現(xiàn)在各大技術(shù)論壇時(shí)，軟件開(kāi)發(fā)者們紛紛停止了討論，把麥克風(fēng)讓給大佬。

 他們有一個(gè)共同的稱呼——“做硬件的” 很多人說(shuō)做硬件太難了，但對(duì)于局外人來(lái)說(shuō)，硬件這個(gè)東西到底難在哪里？所謂隔行如隔山，今天我們就講一講硬件開(kāi)發(fā)的背后，隱藏了哪些血淚史。

搭系統(tǒng)，做模型，只為讓它“動(dòng)起來(lái)”

 有人可能認(rèn)為，要讓一款電子設(shè)備“動(dòng)”起來(lái)，無(wú)非就是把芯片、電容、電路板等各類電子元件組裝在一起，然后套上一個(gè)殼子就行了。 之后你只要給設(shè)備通上電，然后大喊一聲：“給我動(dòng)！”它就開(kāi)始兢兢業(yè)業(yè)地工作了。 硬件開(kāi)發(fā)工程師小張聽(tīng)到之后，氣得吐了三斤血。

其實(shí)哪有這么簡(jiǎn)單，一個(gè)硬件研發(fā)團(tuán)隊(duì)至少需要包含ID設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電子工程師、固件工程師、硬件測(cè)試、品控、采購(gòu)、項(xiàng)目經(jīng)理等角色，且在調(diào)研立項(xiàng)階段就要花掉2-4周的時(shí)間。 立項(xiàng)完畢后，進(jìn)入設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。以最初的ID設(shè)計(jì)為例，設(shè)計(jì)師首先需要把產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)出來(lái)。且不說(shuō)“美”和“丑”的鴻溝有多深，設(shè)計(jì)師還要考慮成品是否能夠開(kāi)模，以及能不能裝下主板和電子元件。如果美感和實(shí)用性平衡不好，設(shè)計(jì)師要么被消費(fèi)者嫌棄，要么被老板遞來(lái)的開(kāi)模賬單給嚇暈。 接下來(lái)就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)師根據(jù)ID和主板等配件，設(shè)計(jì)出兼容兩者的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時(shí)保證產(chǎn)品的堅(jiān)韌度、耐用度和穩(wěn)定性。舉個(gè)最簡(jiǎn)單的例子，當(dāng)一款電子產(chǎn)品用久了，里面的部件就會(huì)因?yàn)樗蓜?dòng)發(fā)出各種聲響。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不過(guò)關(guān)，隨之而來(lái)的就是海量的售后和退貨問(wèn)題。 然后就是PCBA設(shè)計(jì)，即電路板和電子元件的組裝設(shè)計(jì)。這個(gè)過(guò)程涉及的問(wèn)題主要是走線、SMT難度、元器件和電路之間的電磁干擾問(wèn)題。而且在選擇元器件的時(shí)候，一旦用了比較冷門的型號(hào)，就可能面臨斷供、不兼容等令人頭大的問(wèn)題。 反正就是三個(gè)字，都是坑。

經(jīng)歷了3-4個(gè)月的研發(fā)和測(cè)試，以及幾十萬(wàn)的開(kāi)發(fā)成本，小張的頭發(fā)也已損失殆盡。然而在量產(chǎn)前，小張要找工廠做一套產(chǎn)品模具，這又要花掉十幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)的經(jīng)費(fèi)，以及至少2個(gè)月的開(kāi)模時(shí)間。而且工廠表示，機(jī)床的維護(hù)費(fèi)用是一筆不小的數(shù)字，想下單可以，至少5000臺(tái)起步。 可是對(duì)于小張來(lái)說(shuō)，市場(chǎng)對(duì)于這款新產(chǎn)品的需求量并不清楚，如果貿(mào)然下個(gè)大訂單，很可能會(huì)血本無(wú)歸。夾縫中間，小張不得不感嘆一句：
“做硬件難啊！” 

“做硬件難，做智能硬件更難”

 根據(jù)CIC的報(bào)告，2019年全球智能家居和智慧商業(yè)設(shè)備的出貨量為7.62億臺(tái)，并將在2024年達(dá)到25億臺(tái)，復(fù)合年均增長(zhǎng)率為26.7%。另外根據(jù)Statista的統(tǒng)計(jì)，影像娛樂(lè)和家庭安防設(shè)備是智能家居市場(chǎng)最受歡迎的兩大產(chǎn)品分類。 隨著IoT（物聯(lián)網(wǎng)）、AI和通訊技術(shù)的進(jìn)步，智能場(chǎng)景的應(yīng)用越來(lái)越普及，消費(fèi)級(jí)別的智能設(shè)備越來(lái)越吃香。作為一名硬件開(kāi)發(fā)者，小張果斷決定瞄準(zhǔn)家庭安防市場(chǎng)，推出一款智能安防IPC攝像頭。 但經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)研后，小張發(fā)現(xiàn)智能硬件開(kāi)發(fā)除了上面講到的難點(diǎn)外，還存在著無(wú)數(shù)難以跨越的技術(shù)門檻。

首先是聯(lián)網(wǎng)能力。當(dāng)你遠(yuǎn)在天邊，家里有任何情況，智能攝像頭可以通過(guò)云端向手機(jī)推送信息，或者直接打電話報(bào)警。只有實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)，智能攝像頭才無(wú)愧于“智能”兩個(gè)字。 聽(tīng)起來(lái)很簡(jiǎn)單，就是把設(shè)備連接到云端嘛。但現(xiàn)實(shí)情況是，光是通訊協(xié)議這一關(guān)，就卡住了很多傳統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)者。
目前，市面上的主流IoT通訊協(xié)議包括Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee、NB-IoT等。這些協(xié)議擁有不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，適用于差別化的應(yīng)用場(chǎng)景，且在設(shè)備連接數(shù)、功耗、抗干擾和通訊距離等方面有著相當(dāng)大的差異。選用哪種通訊協(xié)議，對(duì)傳統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)。 其次，要想讓設(shè)備真正擁有聯(lián)網(wǎng)功能，小張還需要在攝像頭里安裝對(duì)應(yīng)的通訊模組。如果自己從0開(kāi)發(fā)一套通訊模組，相當(dāng)于又回到了傳統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)的老路——時(shí)間、金錢、人力一個(gè)都不能少，Bug、返工怎么都不嫌多。 即使小張同志搞定了聯(lián)網(wǎng)能力，接下來(lái)的問(wèn)題更難解決——如何讓攝像頭變得“智能”？ 打個(gè)比方，便利店的安防攝像頭是典型的“被動(dòng)安全”模式，它僅僅能看到店內(nèi)有沒(méi)有顧客把商品揣進(jìn)自己兜里，但對(duì)這種行為卻“無(wú)能為力”。 想要化被動(dòng)為主動(dòng)，智能攝像頭就需要擁有“感知”和“識(shí)別”的能力，這就涉及了“AI視覺(jué)識(shí)別”等核心技術(shù)。如果說(shuō)聯(lián)網(wǎng)模組還可以努努力，AI要花多少錢、人力和時(shí)間才能攻克，小張已經(jīng)不敢繼續(xù)算了。

除了AI和聯(lián)網(wǎng)這些基本能力，智能設(shè)備還面臨著生態(tài)兼容的問(wèn)題。千辛萬(wàn)苦做出的產(chǎn)品，如果不能兼容主流的智能設(shè)備生態(tài)，那么對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)就沒(méi)有吸引力。目前國(guó)內(nèi)智能硬件廠商想要打入海外市場(chǎng)，就必須無(wú)縫接入Amazon Alexa、Google Assistant等生態(tài)系統(tǒng)。如何將自家的產(chǎn)品接入這些平臺(tái)？做硬件出身的小張團(tuán)隊(duì)，也面臨巨大的門檻。 這么看來(lái)，智能硬件市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)如此殘酷，中小型團(tuán)隊(duì)真的沒(méi)有破局的機(jī)會(huì)了嗎？ 

涂鴉做的這件事，叫“賦能”

 在IoT領(lǐng)域，有的公司在提升技術(shù)門檻，但也有一些公司，立志消除這些門檻。 涂鴉智能就是一家立志為開(kāi)發(fā)者打通技術(shù)壁壘，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)者生態(tài)的公司。簡(jiǎn)單地說(shuō)，涂鴉通過(guò)提供一站式IoT PaaS（物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)即服務(wù)）和行業(yè) SaaS（軟件即服務(wù)），幫助開(kāi)發(fā)者快速、低成本、高效地開(kāi)發(fā)和落地智能設(shè)備，并打造屬于自己的垂直行業(yè)解決方案。 聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)繞？其實(shí)針對(duì)小張的案例，涂鴉可以提供的服務(wù)一目了然。 首先是聯(lián)網(wǎng)，涂鴉為小張團(tuán)隊(duì)提供高性價(jià)比的自研云模組，即插即用，且涵蓋市面上主流的通訊協(xié)議。這些模組采用涂鴉和各大芯片廠聯(lián)合研發(fā)的IoT芯片，并且可以直接連接到涂鴉云，通訊延遲在10ms以下。
涂鴉智能發(fā)布的全球首款I(lǐng)oT終端Wi-Fi 6模組
也就是說(shuō)，小張團(tuán)隊(duì)只需要確定產(chǎn)品的使用場(chǎng)景，涂鴉就能按照需求提供合適的模組。之后在模組嵌入產(chǎn)品的過(guò)程中，小張也可以使用涂鴉提供的零代碼和MCU低代碼開(kāi)發(fā)，節(jié)省大量的時(shí)間成本。 其次是產(chǎn)品所需要的功能。比如智能攝像頭所需要的AI識(shí)別能力，涂鴉提供云端+邊緣AI在內(nèi)的多種視覺(jué)智能解決方案，開(kāi)發(fā)者可以直接使用涂鴉自研的視覺(jué)AI，包括人型偵測(cè)、人臉識(shí)別、入侵警戒、車牌識(shí)別等核心功能。 同時(shí)，對(duì)軟件開(kāi)發(fā)并不熟練的小張，還可以使用涂鴉安防SaaS，在幾乎不需要任何軟件開(kāi)發(fā)能力的情況下，快速擁有包括Web端接警平臺(tái)、OEM App、產(chǎn)品數(shù)據(jù)分析的一整套能力。如果需要，小張也可以使用涂鴉IoT PaaS的云開(kāi)發(fā)工具，對(duì)SaaS進(jìn)行個(gè)性化定制。

到了這一步，小張?jiān)谕盔f的幫助下，已經(jīng)成功落地了一款屬于自己的智能安防攝像頭，并具有人臉識(shí)別、App自動(dòng)報(bào)警、畫(huà)面實(shí)時(shí)回放、語(yǔ)音控制等功能。此外，通過(guò)涂鴉云的增值服務(wù)，這款產(chǎn)品還可以同步接入Alexa、Google Assistant等主流語(yǔ)音助理。 這個(gè)過(guò)程中，小張團(tuán)隊(duì)需要付出的，不再是長(zhǎng)達(dá)數(shù)月的開(kāi)發(fā)周期和大量人力成本。通過(guò)涂鴉的IoT開(kāi)發(fā)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)者最快可以5分鐘完成自有品牌App，8小時(shí)出demo，15天即可將升級(jí)完成的智能產(chǎn)品投入量產(chǎn)，節(jié)省多達(dá)90%的開(kāi)發(fā)時(shí)間。對(duì)智能硬件開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，這些技術(shù)可以說(shuō)是對(duì)開(kāi)發(fā)難度的“降維打擊”。 而涂鴉智能作為全球領(lǐng)先的IoT云平臺(tái)，通過(guò)賦能小張這樣的團(tuán)隊(duì)，也豐富了自己的開(kāi)發(fā)者生態(tài)體系。這就和無(wú)數(shù)手機(jī)品牌共同成就了安卓一樣，涂鴉的IoT PaaS和SaaS能力，也隨著開(kāi)發(fā)者生態(tài)的不斷擴(kuò)張，更加具有競(jìng)爭(zhēng)力。 對(duì)于這種雙贏的合作，小張表示，做智能硬件這件事兒，也不是一定要獻(xiàn)祭自己的頭發(fā)嘛。 偶爾躺贏一回，也挺不錯(cuò)。

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