【.com快译】物联网设备的数量与日俱增，这为物联网硬件的发展提供了更多的机会。当然，像亚马逊、谷歌、三星、苹果这四大巨头一样，想要抢占自己的有利市场，也面临着巨大的挑战。因此，只有做好充分的准备，才能真正把创意变成可行的产品。我将硬件开发过程分解为多个阶段，并确保每个阶段都能顺利通过。下面，我将以智能音箱等设备为例进行说明。智能音箱/智能屏的硬件开发通常会经历这几个阶段：1.硬件产品开发的可行性研究硬件是资本密集型的??。不管你最初的想法有多好，你都需要证明它是可行的。首先，你需要检查这个概念在技术上是否可行，是否有良好的潜在市场需求。定义好产品的核心功能和副特性后，写一份技术规格清单。及早咨询当地/国际相关法规，有助于避免后期不必要的麻烦。例如，针对儿童的人工智能应用程序的制作被推迟了一年，因为他们必须从头开始设计解决方案以满足儿童在线隐私保护法的要求。为了评估一项技术的可行性，开发人员通常从竞争分析开始。你可以购买一些市场上的主流产品，或者上网了解一下。当您花时间进行研究时，您将获得主要组件和供应商的数据表。这种通过COGS（costofgoodssold）来评价装备，也是一种比较直观的评价方式。COGS基本上考虑了设备售出前发生的所有成本：制造、运输、进出口税等。构建MVPrMVPr（最小可行原型）是您对产品创意的首次实现。开发人员可能需要几天时间才能创建具有基本功能的第一个原型。目的是确认这个想法是否有效。与MVP（MinimumViableProduct）需要收集其他用户的见解不同，它主要用于内部评估。要为智能扬声器创建MVPr，可以使用商业模块或HDK（硬件开发工具包）。如今，谷歌、亚马逊和高通等科技巨头以及一些较小的公司都提供HDK。HDK大大简化了开发过程。同时，开发者可以使用附带的SDK（软件开发工具包），测试固件和示例应用程序。选择HDK需要考虑：目标操作系统目标语音助手：亚马逊、天猫精灵、图灵、京东、科大讯飞等设备规格：处理器频率、架构、麦克风数量等HDK包含不同数量的麦克风和进来不同的价格类别。市场研究如果一家初创公司因其颠覆性的联网设备吸引了数百万美元的投资，那么它的产品可能不适合市场??。营销经理投入了大量资金来推广产品。一旦你后期放慢了促销活动，销量就会下降，因为客户不了解你的产品和它的价值。市场调查可以帮助您从用户的角度了解您的产品。您应该了解您的客户是谁以及他们的社会特征。在产品开发期间，开发人员在设计原型和用户体验时会牢记这些用户角色。产品提供什么价值？它解决了什么问题？问题对您的客户有多重要？产品有什么独特之处？哪些功能对客户至关重要？很重要。除了品牌定位、定价政策、市场份额等战略参数外，还应参考顶级竞争产品的技术规格。接下来，当这些想法变成产品时会发生什么？2.硬件开发专利硬件初创企业应优先申请外观设计专利和实用新型专利。可用性和美感是每个消费设备的宝贵资产。外观设计专利旨在合法保护产品的独特视觉特征。实用新型专利的目的是保护您的工程的新颖性。专利很昂贵，可能高达20,000美元。如果您无法提交完整的专利申请，“临时专利”可能是您的最佳选择。此申请允许您在提交完整申请之前保留作者身份一年。它通常花费大约200-500美元。申请人可以通过USPTO（美国）或EPO网站验证其专利研究是否独特或符合专利申请资格。除此之外，还可以了解市场概况并跟踪当前的技术解决方案。不要忘记与您的供应商和制造商签署保密协议。特别要注意制造商要求哪些，并将它们限制在您的项目中。3.消费类设备的设计语言开发设计语言是硬件开发的重要组成部分。根据我们的经验，许多初创公司都渴望开始原型设计、PCB布线、案例设计和采购工厂。事实上，为了创造出真正优质和独特的产品，我们建议您耐心等待。花时间先开发一种设计语言。为什么需要设计语言？首先，创建一种独特的、可识别的设计语言，使您的产品与市场上的竞争对手区分开来。其次，设备外观与公司品牌的结合很重要，设备的设计语言也要与这种风格统一。您的产品应与界面、移动应用程序和其他组件保持一致。最后，您应该列出构成整个设备系列的工业设计原则。4.消费电子产品设计在每个阶段，硬件开发过程被分成几个紧密相连的并行流。下面我们详细讨论各个阶段的设计和开发。草图、效果图、ID（工业设计）工业设计从绘制产品草图开始。草图定义了设备的一般线条和形状。然后设计师根据草图进行进一步的建模和渲染。通常，在概念建模阶段，我们会找出2-4个产品ID。它们通常用3D打印机打印，有时用机床切割。根据模型的不同需求，有时制作1:1比例的3D模型，有时则不是。在测试了模型的人体工程学后，团队选择了最佳设计之一以进入下一步。ID不仅包括硬件产品所有外部元素的设计，还包括所有内部组件的布局。例如，在智能扬声器中，不仅仅是扬声器、麦克风矩阵，还可能是显示屏或电池——所有影响设备尺寸和形状的因素。在ID阶段，这个概念经历了很多变化。如图所示，我们提供了YotaPhone设计演变的图像，这是第一款配备电子墨水显示屏的双屏智能手机。对于这款设备，产品团队进行了30多次工业设计迭代，最终将所有必要的组件都放入了设备中。机械设计工业设计过程的最后阶段是MD（机械设计）。这个阶段是与生产一起开发的。MD是ID的更详细版本。机械工程师在此阶段创建3D模型来制作模具。这个过程称为DFM（可制造性设计）。DFM的结果是创建产品的参数化3D模型，为生产做好准备。DFM过程中有许多阶段，从创建第一个CNC原型到最终的模具迭代。零件制造方法制造零件主要有三种工艺：冲压、铸造（使用模具或工具）和切削。冲压：冲压是一种在压力下将金属板材变成不同形状的低成本方法。铸造：铸造是在高压下将熔融塑料注入大型模具的过程。这些部件在塑料成型后被移除。制作一个工业模具需要30到50天。最重要的是，它很昂贵，但零件的制造成本很低。模具是什么样的？有软模和硬模之分。硅胶或软金属，如铝，是软模具的主要材料。你可以用它们来制作少量零件，铝模具的使用寿命从几百套到1000套不等。硬质模具在铸造过程中可以实现零件的高尺寸精度。您可以使用任何类型的塑料，因为这种模具可以承受高温。值得一提的是，这是制造消费类设备最流行的方法。建议不要一开始就支付模具的全部费用。通常的做法是在订购模具时提前预付30-50%。然后在完成后支付余额并仔细检查所有细节。最好直接与模具厂签订合同，而不是通过工厂进行批量生产。这样，您就保留了模具的所有权。即使以后需要换工厂，也不需要换模具制造商。切割：虽然切割（CNC）不需要工具投资，但零件的成本非常高。通常，切割用于不适合上述生产方法的小型或非常复杂的零件。PCB：设计工程师和电子工程师共同努力，使PCB布局与设备的机械设计相匹配。您可以在下面看到董事会的一系列演变。通常，第一个原型是使用开发套件组装的。所以这个带有额外接线的演示板不会是您需要的尺寸。应MD的要求，电气工程师根据外壳的尺寸和内部组件（如连接器和LED）的放置来确定电路板的尺寸。这可能需要多次迭代。5.硬件开发文档下面是智能音箱开发的简化图。如图所示，您需要同时处理多个子系统。正确和完整的文档对于同步所有任务流和需求非常重要。硬件开发需要3个主要文档：产品需求文档-包含产品需求的文档。软件需求规范-包含软件需求的文档。外观和饰面等的描述。-材料、颜色和饰面清单。PRD：PRD（ProductRequirementsDocument）描述了设备的所有技术特性、功能要求、性能指标、认证要求等。从您对产品产生想法的那一刻起，本文档会在生产的所有阶段演变，包括对需求的所有添加和更改等。为什么PRD如此重要？它使参与开发的工程师、设计师、产品专家和业务合作伙伴团队保持同步。它也是珠三角生产合同的附件。客户根据这份文件收到第一批产品。以下是对PRD各部分的说明：CMF：CMF（Color,Material,Process）可以是一个独立的文件，也可以包含在PRD中。它描述了设备的外观和所有详细参数：对颜色、材料、性能和涂层的要求。它还包括QAC（质量验收标准）。例如关于颜色、轻微表面缺陷、划痕等的验收单。生产过程中的质量控制和成品验收必须符合这些要求。除了规定每种表面允许的最大缺陷数量外，该文件还规定了验收过程（照明水平、被检设备到观察者的距离等）并描述了缺陷类型。以上内容就是硬件设备的整个开发过程，希望对大家有所帮助。原标题：物联网硬件产品开发：How-To，作者：VeraKozyr
