从零开始：B端硬件产品的研发之路（中篇）

上篇中笔者谈到B端硬件产品的可行性分析，通过对产品的可行性分析，公司团队能够了解产品市场、用户需求、竞争关系、关键技术、财务状况等相关情况。一旦公司确定对产品立项，产品过程则进入第二阶段：产品研发。

B端硬件产品的需求通常会有两种方式，来自于客户定制或者基于公司自行研发立项。因来源不同，尽管大体研发流程上都是类似过程，但是在研发过程控制上存在一些差异（客户定制主要差异在于每个关键环节需要向客户通报项目进展。按照合同要求将项目进度汇报至相关干系人。）。本文将以一款司机驾驶行为智能监控终端为例，与大家聊一聊B端硬件产品研发过程。

整体研发阶段可以分为这样几个大环节：系统方案设计、研发实施、产品测试、产品认证。不同规模、不同要求的产品，在这几个大环节过程上会有所删减。

系统方案设计

通过前期可行性分析，已经明确监控终端需要实现的业务过程，由监控终端的业务过程绘制产品上下层拓扑结构图。

核心业务过程描述：通过摄像头采集营运车辆司机驾驶过程的视频，由终端分析监控视频结合算法，分析出司机是否存在抽烟、打电话、疲劳驾驶、不打转向灯变道等不规范驾驶行为。当检测出司机存在不规范驾驶行为时，终端发出提醒并将不规范驾驶过程拍摄照片及视频上传至监控平台，作为规范司机驾驶行为考核的依据。

分析监控终端的核心业务过程，结合关键技术特征，完整产品会拆分为这样几个子产品：

A、终端本体（硬件主体）：实现视频采集、视频分析、视频本地存储、网络通信、实时定位、司机行为分析、告警处理、图像显示等业务。

B、移动端APP：移动端APP主要包含三种关键角色主体-产品运维人员、司机、车辆运营公司。

APP会拆分为两个核心版本：运维APP、监控APP。运维APP主要使用对象为产品运维人员。

运维APP主要用于部署硬件终端，提供较为便捷方式调测产品，提高产品部署成功率和效率。终端部署在新车上，需要调校摄像头参数、标定检测参数、检查通信质量等过程。运维APP能够让公司运维人员快速部署产品，查找产品问题。

监控APP实现报表分析、查看报警录像、司机考核评分、出车率等业务。可以满足司机、营运公司对整个驾驶过程的监督、查询、考核。

C、监控系统：所有车辆数据存储、车辆调度、报表分析、告警视频查询、司机考核、车辆定位查询、告警热图分析等业务。

由此，可以建立整体产品的框架拓扑图：

确定了基本系统拓扑框架，需要相关研发团队将整体系统的上下游概要方案确定出来，包含有以上描述的几个子产品：硬件主体、移动APP、监控系统。

整个系统方案需要详细描述以下内容：

A：子产品在整个系统中的位置：用框图的形式描述子产品在整个系统中的位置和作用。

B：子产品的技术要求：确定子产品主要功能和性能指标、环境条件、采用标准、关键技术特征等。

C：子系统设计说明：按照子产品功能的划分给出总体结构及各个模块之间的逻辑关系，并加以描述。结合设计限制，说明如何根据这些设计限制综合考虑，而建立起目标系统的总体结构并进行功能划分，如有必要，可将所考虑过的多个总体设计作对比分析, 说明选择当前总体结构的原因。

D：通信及接口说明：子产品与相关模块的外部接口定义，通信协议说明，包括：用户接口、硬件接口、通讯接口等。

E：开发环境及测试要求：描述子产品的功能目标、性能目标，叙述可测性设计方案的基本要求。

明确以上内容，团队将软件、硬件、系统的方案汇总为整体产品设计方案，可以开展研发实施阶段。

如果是来源于客户定制产品，需按照合同要求将系统设计框架的关键要素与甲方公司技术团队协商沟通。整个技术方案甲方公司会参与到审订过程以保证产品方案可落地。通常这个过程会有多次沟通协调。经过几轮技术沟通，双方确定了产品方案可落地，则开始启动下一阶段的研发实施。

研发实施

研发实施阶段大致包括了ID设计、结构设计、硬件设计、软件设计、样机组装、研发基本测试。由内部研发项目管理统筹管理每一个环节，研发团地落实系统设计方案。

整个过程应包含的过程主要有以下方面：

此处为例的智能终端，阐述硬件子产品的产品经理研发阶段包含工作要素。确定功能要素说明，制定详尽的硬件参数需求，与研发团队确定ID设计方案，同时探讨整体硬件技术实施框架。

1. 功能要素说明

主要描述产品实现的核心功能要点，在何种状态下实现何种关键业务，让相关人员了解产品需要实现的功能轮廓。

1）车道偏离预警与保持

车道偏离预警与保持是利用机器视觉传感器，使车辆始终在车道线内运行，防止车辆因为驶离当前行驶车道而导致交通事故的发生,提高了行车安全性。

通过分析摄像机传送的图像信息，并通过大规模图像分析并行处理体系来解释图像，并将分析结果告知驾驶员,实现辅助驾驶功能。更精确地讲，通过指示灯或语音提供警告，当车辆接近车道边缘或处于危险境地时，指示灯或语音及时提醒驾驶员规避危险。

2）车辆周围障碍物检测

车辆周围障碍物包括车辆、行人以及道路周围设施等，通过摄像机或红外等传感器能感知车辆周围这些障碍物的存在，并实时跟踪，在危险时刻还可以警告驾驶员采取避障措施。

3）前向碰撞的检测

为避免车辆因安全车距不足导致追尾碰撞等恶性交通事故的发生，前方车辆的检测跟踪也是一种提高安全性的重要手段。利用各种传感器信息对前方车辆和车距的实时有效检测，当发现安全车距不足时，及时向驾驶员发出声音警示，促使其采取必要措施保持安全车距,避免发生追尾碰撞等事故。

4）行人的检测

通过统计资料分析：在整个交通事故中，关于车辆碰撞行人的事故数量仅次车辆间相撞的事故数量。

行人检测技术是安全辅助驾驶领域中备受关注的前沿方向，特别是在城市交通环境中，行人检测能警告驾驶员可能与车辆邻近的障碍物尤其是行人发生碰撞。

5）驾驶员状态监测

驾驶员状态监测是监视驾驶员头部位置和驾驶员反应。利用驾驶员头部姿态、眼睛凝视跟踪以及道路单一性分析组成一个性能良好的驾驶员疲劳检测。通过限制驾驶员的头部尺寸大小和偏移量来验证图像视野中头部模型。

检测到的头部位置能够准确地估计出驾驶员的三维位置信息,系统对于强光、火光、部分遮挡和打电话等干扰物有很强的鲁棒性终端硬件需求

2. 硬件设计需求及指标

描述硬件本体应该达到的功能要求、端口设计、尺寸要求、EMC要求、包装运输要求等要素，可作为硬件工程师设计产品的依据。（此处为例的监控终端只列写部分需求要素）

监控终端的硬件产品需求要素，经过团队相关人员审订后，将产品设计需求说明书给到硬件研发团队。研发团队将根据需求说明书中的内容，设计产品ID、产品结构、硬件图纸、测试工装、包装材料、铭牌等要素。

产品测试

1. 功能测试

硬件产品的功能测试，主要验证前期设定的功能要素是否达到要求。

通常硬件产品的功能性测试会根据每款产品所涉及要素特征做相应处理，这部分工作由质量管理部门或者测试部完成。编写相应的测试用例，并按照一定的测试步骤完成测试工作。（此处为例的监控终端只列写部分测试要素）

2. 性能测试

性能测试主要测试内容包含有：电气性能、环境特征、抗电磁干扰性、电磁兼容指标。

硬件产品经理在这个过程中可以主导性能测试过程，也可以交由测试部完成性能测试。硬件产品经理需要明确产品应该达到的指标，能够在产品日常运行环境中保持有较好的稳定性、适应性。

不同的行业产品会有不同的行业测试标准，硬件产品所参考的测试规范会有所区别。同样一个电气指标，针对不同行业产品会有差异。如：静电放电（ESD）。在电力行业领域通常要求四级最高级，汽车领域通常为3级要求，消费领域为2级要求。硬件产品经理需要准确掌握行业相关的测试要求，行业标准。

如果是来源于客户定制产品，在合同签订初期甲方会提供一份产品测试说明文件。后期产品的验收及测试，会按照此份产品测试说明请相关检测认证机构进行测试，出具产品测试报告。待产品交付时，甲方会从供货产品中抽取样品进行检测验收，验证产品是否与合同要求符合。

有一些客户签订合同时没有能力，或者没有精力提供一份比较完备的产品测试说明，那么则需要公司的测试部或者研发部自行提供一份测试清单。后期验收产品按照测试清单中描述的测试项进行验收。尽管这部分工作会带来额外工作量，不过遵循这样的过程会便于双方产品验收，避免产品验收时出现扯皮。

以上便是B端硬件产品研发过程包含的关键环节。在这些环节中硬件产品经理需要花大量精力参与的事项是初期定义产品需求、产品方案及后期的产品测试过程。中间技术实现过程可以与项目经理共同监督产品推进情况。

一个好的B端硬件产品经理，能够对行业有深刻洞察力，了解行业问题，对客户应用场景有清晰了解。能够与技术研发团队一起制定优良的技术方案，平衡产品性能与成本之间的关系，对行业标准、测试过程较为熟悉。只有这样才能成就一款好的B端硬件产品。

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