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        随着智能手机和平板电脑的性能和功能持续增长,在民用领域的普及率逐渐超过PC。手机和平板电脑因为其便携性好,发热小,不受场地环境限制,可以在任何地方开展工作,因此很多传统PC或笔记本电脑上进行的工作也开始向智能手机和平板电脑上迁移。但是在往移动设备工作迁移的过程中,也逐渐暴露出很多问题。

        首先是功能接口的问题,手机和平板毕竟是为普通消费者的日常使用研发设计,不用考虑与其他设备的连接和扩展,单纯用手机或平板通过USB,WIFI,蓝牙等手段连接外部设备,其连接可靠性难以保证。

         其次是环境适应性的问题。手机和平板一般不需要在高低温环境下工作,防水防尘防震,抗跌落等性能也不用过多考虑。但是在行业应用领域,这些环境因素不能不考虑,否则极有可能因为一个小概率事件造成重大损失。

        因此,基于上述两个最基本的需求点,面向行业应用的便携式智能终端产品往往需要针对性的进行定制化设计。而根据具体行业的不同,产品定型后的定制化产品所需达到的级别又分商业级、工业级、汽车级、航天级等不同等级。同样一款外观功能类似的产品,可能因为等级差异中的某些细微要求,最终造成研发的周期,成本以及最终批量生产的成本有着巨大的差异。

        作为飞思卡尔半导体(2015年底被恩智浦半导体收购)i.MX系列ARM芯片产品线的老牌智能设备研制厂家,辰汉经历了消费类平板电脑,行业智能终端设备,智能硬件兴起的各个历史阶段,已经有多款定型的产品型号,对如何打造一款真正的嵌入式智能终端产品深有体会。

         首先,一定要端正心态。一款产品在立项之初就要做好短期内无法盈利的心理准备。早些年,国内的技术研发力量薄弱,特别是科技信息类产品,核心技术如CPU、操作系统一直掌握在国外大公司的手里。近几年,随着国家经济的发展,拿钱换技术的国家战略清晰可见。各大高校科研院所拿到了很多国家经费,承担了很多科技项目的研制工作。同时,政策也逐渐放开,引入民营企业的某些技术和高效的工作效率来为国家装备现代化服务。但是民企往往没有意识到研制难度,而是从过往民用产品甚至山寨白牌产品的角度去进行研发设计生产,以为会占到便宜,实际上当客户的具体详细要求逐渐提出,严格细致的产品测试工作展开后,样品往往会被否定。测试无法通过,项目经常被砍掉造成很大的人力成本、研制费用和时间的浪费。所以,产品开始研制就要尽可能的考虑周全,研制时间需要抓紧,但是也不能无条件的压缩,慢工出细活在大部分情况下是有道理的。

         其次,尽可能细致的考虑产品的技术维度和研制需求。一个嵌入式智能产品,可能是一台完整的便携式智能设备,也可能是一整个设备中的一个核心模块、一块主板,也可能是一款运行在智能终端上的应用软件。研制的工作可能包括外观、结构、外壳、硬件、操作系统驱动软件、中间层软件、应用软件等等。每增加一个维度,系统不稳定的可能性就成积数增加,而且各个维度夹杂在一起,比如看起来是硬件的问题可能是软件深层次的问题,如果是研制整机类产品,需要公司具备全局设计和思考解决问题的能力;如果是部件类的产品,则需要考虑到外围部件对本部件的影响;如果是底层平台的产品则要考虑应用软件的影响,尽量做到设计开发之初就能通盘考虑。

        第三步,项目启动,真正的研发工作开始。客户的研制需求往往不能全方位非常细致的提出来,或者根本没法提出技术环节的明确需求。而局限于对特种行业的理解不深,行业经验欠缺的研发人员往往是边做边改,甚至在研发样机完成后才发现有具体的需求没有考虑进去甚至完全没有考虑,这时候再做修改已经耽误了研发周期,客户和自己的信心都严重受到影响,项目半途夭折的情况非常常见。即使样机功能研制成功,但是接下来的性能和环境指标成为一道普通工程师无法逾越的门槛,这时候往往出现病急乱投医的情况,项目组成员和客户四处寻找业内高手来协助分析解决,而高手往往因为不能全局参与只看到点看不到面,一个问题解决了另外的问题又接踵而来,这时候没有耐力的项目组人员会接近崩溃。

        第四步,联调测试环节。一个科技项目必然涉及比较前沿的技术指标和功能要求,涉及到的总体环节也比较多。各个环节的联合调试,系统测试的工作必不可少,在这个过程中,某一个环节出现问题而将所有开发者汇集到一起会诊的情况非常常见。在这种情况下,作为CPU和操作系统的底层平台开发者与各个环节都关联,承担的压力可以想象。外围接口的设计者,总体功能设计者,应用软件开发者,上来都会将问题抛给底层平台开发者。底层开发者往往又没法一个人包揽硬件和软件的全部设计开发,甚至生产过程的问题也会压到平台研发端。这时候,需要具备构架规划开发和总体问题解决能力的总工级工程师来进行系统级的调试和分析纠错,所以大型项目里科研院所里面的国家级总工有时候也要经常站在研发一线就是这样的道理。

        第五步,总体试验环节。经历了烦复的细节功能研发,到这个阶段功能测试基本通过了。但是严酷的环境试验开始了,基本要求有高低温,震动,跌落,老化,交变,湿热,电磁兼容等等,全套完整的测试可能需要几个月。所有的测试的目的是对产品的各个纬度进行全方位的实验,同时测试也不是针对单台,可能是多台设备同时进行,其中任何一个点的微小故障都会造成全套测试推倒重来。在这种情况下,问题的暴露分析已经超出了软硬件研发人员的能力范围,往往还包括结构,生产,质检,品管,部件供应商等等。需要全方位的资源整合调度能力。

        第六步,定型出货。经过前面若干的研制试验阶段,历尽千锤百炼的军规级产品终于可以定型了,各级评审单位评审结束,批产订单也下来了。大功告成,终于看到胜利的曙光了。但是,生产出货环节往往最能体现一个供应商的能力,即对于产品质量的把控。产品出货,生产批量不可能很大,没法使用规模化生产方法有多个试产过程。另外,产品的工艺流程复杂,要求高。半成品和成品的测试环节既不能自动化也不能完全手工化。这些因素需要企业拥有柔性化生产能力的同时还要有严格的品质管控流程和手段。全体的生产测试人员要对质量的认同达到非常一致的高度并能理解。在这样的条件下,合格产品才能在规定的时间内生产出来,达到出货的状态。

        到此为止,一个产品已经顺利进入应用领域,产品开始创造收入,但是千万不能以为象民品一样就可以高枕无忧了。野外应用环境的复杂,现场各种设备异常状况的关联,完全有可能出现部署在某个海岛上的智能型产品出现了故障,这时候24小时的响应保障机制启动了,又到了具备一定经验的现场维护人员出马的时候。几天几夜,可能从现场人员到公司领导,都没法好好休息。一直到故障排除,终于才可以睡个好觉。

        历尽磨难,终于可以说我们能研发生产出智能化产品了。这个过程不知不觉三年的时间过去了,市场上无数的科技公司已经倒下,一波波新的科技公司又开始起步,来自更高纬度的挑战又摆在面前。

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