嵌入式解决方案已成为我们日常使用的众多设备不可或缺的一部分：家用电器，移动电话，汽车和车辆，医疗设备等等。
本文提供了可以在您的项目中应用以开发和启动嵌入式系统的一般蓝图。
嵌入式（或物联网）产品开发生命周期的4个步骤
嵌入式和物联网产品有很多共同点：它们集成了基于处理器或微控制器的软件和硬件，以执行预定义的功能。
区别在于，IoT解决方案需要连接到网络，因此您的工作是为它们选择正确的连接选项。
在其他方面，物联网和嵌入式产品的开发生命周期具有相似的阶段：
- 规划与分析
- 设计中
- 执行
- 商业发布
这是基本计划，但是请记住，每个步骤都包含一些子步骤，这些子步骤在各个项目中可能会有所不同。让我们详细了解一下。
步骤1.规划和分析
任何产品的开发生命周期都是从构思到商业化生产。创建嵌入式或物联网系统的第一步是什么？
第一步是明确定义您的业务构想并将其转变为可行的构想。考虑并分析以下几点。
需求
通常，该过程开始于对特定需求（个人，公司或公共）的响应。可能有必要构建一个全新的解决方案，或者通过添加功能或启动新版本来重新设计已经可用的解决方案。您应该意识到想法背后需求的本质。
目标听众
当需求明确后，您应该定义您的目标受众。这个步骤通常被忽视，但是了解您的最终用户是至关重要的。
要分析市场并挑选出受众群体，请考虑以下几点：
- 产品的最终用户
- 最终用户的特征（性别，年龄，职业等）
- 在什么情况下他们会需要您的产品
- 用户将从您的产品中获得什么好处
研究这些要点将帮助您概述对未来设备的愿景。
要求
任何嵌入式产品都旨在解决特定问题。因此，设备应符合有关其功能和外观的特定要求。在开始开发之前，先弄清这些要求是什么。
您如何计算需求？
收集您在目标受众研究期间收集的数据，并使用它来定义产品的用途，其功能模型以及必要的硬件和软件组件。
竞争者
在进行规划和分析阶段时，我们强烈建议您熟悉潜在竞争对手的经验。其中一些已经经历了嵌入式系统的开发生命周期，并取得了一定的成果。
查看他们的经验可以帮助您从他们的错误中学习，给您一些出色的想法，或为您的项目提出更好的方法。分析竞争对手的产品将使您能够定义价格政策并预期最终用户对您的输出的反应。
此外，您甚至可以与潜在的合作者联系，他们可能可以帮助您达到新的高度。
步骤2.设计
一旦有了可行的嵌入式解决方案概念，就可以继续设计原型。在此阶段，您应该选择一种开发方法，使您可以在预算范围内实现您的想法。
建筑学
该过程始于产品架构的创建，该架构应基于上一步（计划和分析）步骤中收集的需求。在体系结构中，您应该反映结合起来可以确保目标功能性能的软件和硬件组件。
技术资源
基于该体系结构，您需要选择技术和工具来开发概念验证—一种小型模型来证明您的想法的可行性。
开发套件
为了快速构建嵌入式和IoT原型，您可以使用开发套件或开发板—可以集成软件的即用型硬件平台，例如：
- 处理器模块
- 微控制器套件
- 应用处理器套件
- 分组讨论板。
选择开发板时，请注意以下关键功能：
- 可用的外围设备
- 用于拔出微控制器引脚的连接器
- 板载传感器和通讯外围设备（加速度计，燃油传感器，Wi-Fi，蓝牙等）
- 将机械形状因数安装在原型机盖中的方式
软件开发工具
除硬件外，您还应从一系列嵌入式软件开发工具中进行选择。你会需要：
- 操作系统（Linux，RTOS）
- 语言（C，C ++，Python，JavaScript等）
- IDE，SDK（PyCharm，WebStorm，Qt Creator），编译器，调试器等。
开发团队
毋庸置疑，您应该组建一个开发团队。有两种方法：
- 雇用具有适当技能的员工，并在现场进行工作。
- 将软件开发外包给可靠的提供商。
项目的复杂性会影响您将需要的技术专家的数量。通常，嵌入式产品开发团队包括：
- 嵌入式软件工程师
- 硬件工程师
- PCB布局工程师
- 机械工程师
软件工程师负责代码和软件体系结构。硬件工程师负责处理硬件体系结构，组件和原理图。PCB布局工程师根据制造产品所需的原理图构建Gerber文件。实际上，硬件工程师可以在小型团队中担任此角色。机械工程师设计产品主体并创建用于进一步制造的工业设计。
此外，您可能需要聘用在基于云的软件开发，安全管理和团队管理方面经验丰富的专家。
雇用所有这些专家来本地开发产品对于公司而言可能是相当昂贵且冒险的活动。在大多数情况下，与专门从事嵌入式软件开发的技术合作伙伴合作更为合理。
步骤3.实施
一旦该概念被证明是可行的，就该将其变为现实了。在此阶段，您将创建一个原型-物联网或嵌入式产品的工作模型，可以通过新功能对其进行测试和扩展。实施阶段还涉及提高解决方案的质量并准备将其投入生产。
Alpha原型
当您将设备的硬件组件完全集成到PCB（印刷电路板）上时，您将获得Alpha原型。这是一个原始产品，它揭示了功能问题并需要进行某些调整。
Beta原型
通过解决问题并通过新功能扩展产品，您将获得Beta原型-该版本已准备好投入生产。
最终用户可以测试此版本并提供反馈以帮助提高质量。此外，您可以应用一系列其他测试，以确保您的解决方案能够按预期运行。
在嵌入式产品开发生命周期的这一点上，软件工程师应检查该应用程序是否符合法规标准，并确保其安全性，可伸缩性和可维护性。还应考虑产品在运行时进行更新的问题。
您还应该找到未来生产的投资机会。
步骤4.商业发布
至此，您已经可以将现实生活中的产品投入量产。商业发布阶段也相当复杂。
您无法立即开始生产。采购备件和建立制造过程可能会花费一些时间，这就是为什么您应该计划在三个月之内将大量时间推向市场。
不要忘记进行制造后测试，以发现生产过程中的任何缺陷并防止有缺陷的产品流向客户。
一旦对生产的电路板进行了试验和测试，您就可以将其组装到其盖板中并交付给用户。
后期产品支持和维护是嵌入式产品开发生命周期中的必要活动。
为什么要创建嵌入式和物联网解决方案？
智能设备目前是技术领域的主要趋势。您几乎找不到不使用嵌入式产品或物联网产品或无法从中受益的行业。
这些设备可帮助企业监控各种流程并提高其效率。此外，嵌入式系统可用于制造中的预测性维护，这有助于避免重大的设备故障和停机时间。
如今，嵌入式设备的功能变得更加复杂，这就是为什么开发过程已变成一项具有挑战性的任务的原因。
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