做智能硬件很難？有一份躺贏(yíng)攻略請查收~

有一群人，開(kāi)發(fā)一款產(chǎn)品動(dòng)輒半年甚至一年，經(jīng)費少則百萬(wàn)，且上不封頂。當他們出現在各大技術(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(chēng)呼——“做硬件的” 很多人說(shuō)做硬件太難了，但對于局外人來(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，做模型，只為讓它“動(dòng)起來(lái)”

 有人可能認為，要讓一款電子設備“動(dòng)”起來(lái)，無(wú)非就是把芯片、電容、電路板等各類(lèi)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)團隊至少需要包含ID設計、結構設計、電子工程師、固件工程師、硬件測試、品控、采購、項目經(jīng)理等角色，且在調研立項階段就要花掉2-4周的時(shí)間。 立項完畢后，進(jìn)入設計環(huán)節。以最初的ID設計為例，設計師首先需要把產(chǎn)品的外觀(guān)設計出來(lái)。且不說(shuō)“美”和“丑”的鴻溝有多深，設計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，設計師要么被消費者嫌棄，要么被老板遞來(lái)的開(kāi)模賬單給嚇暈。 接下來(lái)就是結構設計。設計師根據ID和主板等配件，設計出兼容兩者的內部結構，同時(shí)保證產(chǎn)品的堅韌度、耐用度和穩定性。舉個(gè)最簡(jiǎn)單的例子，當一款電子產(chǎn)品用久了，里面的部件就會(huì )因為松動(dòng)發(fā)出各種聲響。結構設計不過(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設計，即電路板和電子元件的組裝設計。這個(gè)過(guò)程涉及的問(wèn)題主要是走線(xiàn)、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(mén)的型號，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(chǎng)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，以及至少2個(gè)月的開(kāi)模時(shí)間。而且工廠(chǎng)表示，機床的維護費用是一筆不小的數字，想下單可以，至少5000臺起步。 可是對于小張來(lái)說(shuō)，市場(chǎng)對于這款新產(chǎn)品的需求量并不清楚，如果貿然下個(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??！” 

“做硬件難，做智能硬件更難”

 根據CIC的報告，2019年全球智能家居和智慧商業(yè)設備的出貨量為7.62億臺，并將在2024年達到25億臺，復合年均增長(cháng)率為26.7%。另外根據Statista的統計，影像娛樂(lè )和家庭安防設備是智能家居市場(chǎng)最受歡迎的兩大產(chǎn)品分類(lèi)。 隨著(zhù)IoT（物聯(lián)網(wǎng)）、AI和通訊技術(shù)的進(jìn)步，智能場(chǎng)景的應用越來(lái)越普及，消費級別的智能設備越來(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)調研后，小張發(fā)現智能硬件開(kāi)發(fā)除了上面講到的難點(diǎn)外，還存在著(zhù)無(wú)數難以跨越的技術(shù)門(mén)檻。

首先是聯(lián)網(wǎng)能力。當你遠在天邊，家里有任何情況，智能攝像頭可以通過(guò)云端向手機推送信息，或者直接打電話(huà)報警。只有實(shí)現了這一點(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，就是把設備連接到云端嘛。但現實(shí)情況是，光是通訊協(xié)議這一關(guān)，就卡住了很多傳統硬件開(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)標準，適用于差別化的應用場(chǎng)景，且在設備連接數、功耗、抗干擾和通訊距離等方面有著(zhù)相當大的差異。選用哪種通訊協(xié)議，對傳統硬件開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰。 其次，要想讓設備真正擁有聯(lián)網(wǎng)功能，小張還需要在攝像頭里安裝對應的通訊模組。如果自己從0開(kāi)發(fā)一套通訊模組，相當于又回到了傳統硬件開(kāi)發(fā)的老路——時(shí)間、金錢(qián)、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，它僅僅能看到店內有沒(méi)有顧客把商品揣進(jìn)自己兜里，但對這種行為卻“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“識別”的能力，這就涉及了“AI視覺(jué)識別”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(qián)、人力和時(shí)間才能攻克，小張已經(jīng)不敢繼續算了。

除了AI和聯(lián)網(wǎng)這些基本能力，智能設備還面臨著(zhù)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備生態(tài)，那么對消費者來(lái)說(shuō)就沒(méi)有吸引力。目前國內智能硬件廠(chǎng)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。如何將自家的產(chǎn)品接入這些平臺？做硬件出身的小張團隊，也面臨巨大的門(mén)檻。 這么看來(lái)，智能硬件市場(chǎng)競爭如此殘酷，中小型團隊真的沒(méi)有破局的機會(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(mén)檻，但也有一些公司，立志消除這些門(mén)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)，涂鴉為小張團隊提供高性?xún)r(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(chǎng)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)，小張團隊只需要確定產(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識別能力，涂鴉提供云端+邊緣AI在內的多種視覺(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、人臉識別、入侵警戒、車(chē)牌識別等核心功能。 同時(shí)，對軟件開(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、OEM App、產(chǎn)品數據分析的一整套能力。如果需要，小張也可以使用涂鴉IoT PaaS的云開(kāi)發(fā)工具，對SaaS進(jìn)行個(gè)性化定制。

到了這一步，小張在涂鴉的幫助下，已經(jīng)成功落地了一款屬于自己的智能安防攝像頭，并具有人臉識別、App自動(dòng)報警、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，小張團隊需要付出的，不再是長(cháng)達數月的開(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，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天即可將升級完成的智能產(chǎn)品投入量產(chǎn)，節省多達90%的開(kāi)發(fā)時(shí)間。對智能硬件開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，這些技術(shù)可以說(shuō)是對開(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，通過(guò)賦能小張這樣的團隊，也豐富了自己的開(kāi)發(fā)者生態(tài)體系。這就和無(wú)數手機品牌共同成就了安卓一樣，涂鴉的IoT PaaS和SaaS能力，也隨著(zhù)開(kāi)發(fā)者生態(tài)的不斷擴張，更加具有競爭力。 對于這種雙贏(yíng)的合作，小張表示，做智能硬件這件事兒，也不是一定要獻祭自己的頭發(fā)嘛。 偶爾躺贏(yíng)一回，也挺不錯。

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