代码收藏家技术教程 2023-05-06

嵌入式硬件设计与实践（从硬件到产品）

很多同学会画电路板，也会写固件代码，但是他们做的这项工作很难称之为产品。这中间的原因是多方面的，第一，这些功能不是根据真实需求开发的；第二，相关功能使用的芯片供应链没有保证；第三，成本上没有优势；第四，稳定性差；第五，易用性上面有待提高。

1、基于真实需求的硬件开发

市面上很多的硬件开发，基本属于diy级别的。如果是拿来当成自己的练手工具，只负责基本功能的开发，那没有问题。当然能不能当成商品来卖，这就是另外一个问题了。换句话说，这个硬件设计出来之后，加上一个外壳，有没有人愿意花钱来购买这样一件产品，这才是我们需要真正思考的。现在的在线网站上面，哪怕是极其细分的品类，竞争都是很激烈的，所以这个时候能不能结合自己的特点，开发出有特色的产品，满足特定用户的需求，这才是硬件开发的真正目的。

2、供应链没有保证

硬件功能开发好了，下面马上就涉及到供应链。如果本身产品数量不多，这或许不是问题。但是一旦有了量之后，那么相关芯片、电子元件的交期就是自己不得不面对的问题。复杂芯片，尤其是国外单一供应商的芯片，交期都是很长的，这个时候如果没有替代方案，那么等到被客户催，但是交不出东西的时候，这个时候才是最令人头痛的。所以在产品设计之初，就要做好相关零部件的替代方案，这样才能做到有备无患。

3、成本优势

硬件设计是最能直观体现成本控制的地方。用了几层板、选用了什么样的工艺、零部件有没有选用国产方案等等，这些都是需要进行成本管控的地方。对于大的客户来说，基本上每年都有降价的指标，所以不断提高成本的控制能力、选择变通方案，也是体现公司设计能力的重要方面。当然，如果本身做的非标产品、定制化产品，这方面的压力要小得多。

4、稳定性、安全性问题

关于硬件产品，这方面有很多的测试，也有很多的认证。常见的测试有功能测试、稳定测试、高低温测试、高湿测试、emc兼容性测试。认证部分也很多，欧洲的ce认证、美国的fcc认证、中国的3c认证，所以硬件开发好功能只是第一步，后续如果对应的产品需要在相关的国家和地区出售，那么就必须符号对应地区的认证要求。比如说欧盟，不光是基本的产品认证，甚至对供应商的规范、环保水平、无污染材料使用，这方面都有严格的要求，绝不仅仅是降低成本、实现功能那么简单。

5、易用性问题

一个产品的易用性，不仅仅是硬件设计的事情，还需要软件、结构工程师的配合。这些易用性，通常需要深入到客户、深入到场景里面，没有放之四海而皆准的模板。一个使用场景和另外一个使用场景，很多时候使用的方法是不尽相同的。所以，这个时候，最好的方法就是多听客户的反馈，深入到第一线，这样多多迭代、多多改进，才能在易用性问题上越做越好。