Назад 17 января 2024
Время чтения 7 минут

Создание прототипа Интернета вещей

Допустим, вы провели небольшое исследование, выстроили экономическую базу для вашего продукта и изучили конкурентов, определив, как их превзойти. Ваша команда инженеров разработала печатные платы и системный алгоритм. Теперь, с устройством в руках, вы готовы приступить к созданию прототипа для вашего устройства Интернета вещей.

Что такое прототип и как происходит прототипирование в Интернете вещей?

Продукт Интернета вещей включает три основных компонента:

1. Физическое устройство — аппаратная часть, включающая в себя сами устройства (печатные платы, датчики) и встроенное программное обеспечение, неразрывно связанное с ними.

2. Пользовательский интерфейс приложения.

3. Бэкэнд — основная система управления бизнес-логикой.

Прототипирование устройств Интернета вещей включает в себя разработку минимального функционального блока, охватывающего следующие аспекты:

1. Пользовательский интерфейс (UI) — в веб-приложении, мобильном приложении или обоих случаях.

2. Аппаратное устройство с выбранным протоколом Интернета вещей.

3. Бэкэнд-система для управления бизнес-логикой.

4. Связь всех трех компонентов между собой.

Создание прототипа IoT-устройства — важный этап в разработке инновационных продуктов. Давайте рассмотрим ключевые шаги этого процесса.

Этапы эффективного создания прототипа Интернета Вещей

Перед тем, как приступить к созданию прототипа IoT, необходимо пройти 7 этапов:

1. Определение целей прототипа

Цели прототипирования отличаются от целей разработки полного продукта. Когда речь идет об устройствах Интернета вещей, мы выделяем следующие основные цели:

  • Проверка технического решения: сопоставление концептуального технического решения с требуемыми пользовательскими характеристиками.
  • Представление заказчику или инвестору: предоставление прототипа потенциальному заказчику или инвестору для демонстрации.
  • Оценка технических возможностей и функциональности под нагрузкой или оценка самых надежных технических решений.

2. Выбор методов тестирования

Перед тем как приступить к тестированию прототипа, важно тщательно спланировать, каким образом будут проверены его результаты. Необходимо разработать план, определяющий параметры для тестирования и методы, которыми они будут проверены. Эффективным средством организации этих идей может быть таблица, где указываются параметры, их целевые значения и методы тестирования.

Эта таблица выявит нехватку необходимых инструментов и опыта, что является важным этапом перед вложением времени и ресурсов в прототип.

Некоторые параметры могут быть дорогостоящими, сложными или даже опасными для самостоятельной оценки. В таких случаях могут потребоваться специализированные установки или инструменты, такие как климатическая камера, или проверка в аккредитованных лабораториях. Разумным решением будет обратиться к профессионалам вместо отказа от тестирования. Разработайте программу тестирования и методику, которая послужит основой для них.

Владельцы продукта зачастую соглашаются на компромиссы, игнорируя недостатки своего продукта. Утверждение «Так задумано» легко становится оправданием в случае неудачи. Важно не поддаваться на подобные уловки и поддерживать объективное тестирование продукта.

3. Проверка расчетов

Прежде чем приступить к разработке прототипа, рекомендуется внимательно рассмотреть схемы и чертежи, перепроверить проектные расчеты. Возможно, некоторые из вопросов, поставленных на первом этапе, уже имеют решение, что позволит точнее определить поставленные задачи.

Для продукта IoT, например, полезно провести теоретический расчет энергопотребления, чтобы избежать проблем после подключения аккумулятора к прототипу.

Сравните расчетную стоимость продукта, основанную на текущем дизайне, с ценностью, которую вы вложили в бизнес-план. Если разница ощутима, разумно вернуться к этапу проектирования и рассмотреть варианты сокращения затрат.

4. Разработка PoC для критически важных тестовых функций

В данном контексте мы не будем погружаться в философские рассуждения о смысле термина «критический». Каждый владелец продукта хорошо осведомлен о ключевых аспектах своего продукта. Исходя из нашего опыта, Proof of Concept (POC) – это решающий этап, способный существенно сократить затраты времени. Важно отметить, что POC по своей сути отличается от полноценных прототипов, и тем более, от решений для массового производства.

Для устройств IoT критически важными характеристиками являются диапазон и качество подключения к сети или другим устройствам, а также энергопотребление.

Предположим, ваш продукт обязан передавать данные по Bluetooth сразу нескольким устройствам. В таком случае разумным решением станет создание POC для оценки стабильности сигнала и максимального дальнобойного действия.

Этот этап предоставит вам информацию, необходимую для выбора компонентов и опций антенны для вашего устройства.

Также вы можете провести тестирование основных деталей в различных режимах работы, чтобы оценить их энергопотребление.

POC дает возможность проверить жизнеспособность продукта, но он существенно отличается от полноценных прототипов и erstwhile-решений для массового производства. На стадии POC рекомендуется использовать макет, доступные компоненты, тестировать модули отдельно, воспользоваться стандартными решениями и готовыми сборками. Полное понимание каждой зависимости в вашем POC имеет ключевое значение, при этом причины и последствия поведения системы должны быть ясными. Важно помнить, что все полученные знания будут перепроверены на этапе прототипирования.

5. Применение промышленного подхода

MVP (Минимально жизнеспособный продукт) для устройств IoT можно сконструировать, используя готовые электронные модули, такие как Arduino и Raspberry Pi, а также открытые платформы. Тем не менее, прототип MVP, созданный таким образом, часто становится нестабильным, и его функциональность остается неполной.

Проведение тестов на реальных пользователях для такого устройства может быть дорогостоящим и даже опасным мероприятием. Это обусловлено тем, что программное обеспечение может расширить функциональность, но перед тестированием железного ядра продукта оно должно быть готово на 99%. Существует риск оказаться в ситуации, где:

  • Это не приносит дополнительной ценности вашему продукту.
  • Это подрывает репутацию вашего бренда, так как пользователи могут трудно воспринимать устройство как прототип, скорее отмечая низкое качество товара.

Не следует абсолютно отказываться от использования Arduino или Raspberry Pi. Важно реализовать цели, которые вы ставите перед собой. Прототип на базе Raspberry Pi, например, может отлично подойти для выставок или служить отправной точкой для создания серверной части системы.

Не забывайте проверить совместимость программного и аппаратного обеспечения. В процессе прототипирования вполне естественно сталкиваться с сбоями и неудачными итерациями. Не утрачивайте мотивацию и продолжайте работу, пока у вас не появится полноценный, работоспособный прототип. Будьте осмотрительны при выполнении шага 1.

6. Ориентация на будущее

Пристально изучите год выпуска и текущую доступность электронных компонентов на складе. Важно удостовериться, что данный компонент все еще доступен для приобретения, а производитель рекомендует его использование в новых проектах. Главная цель — исключить возможность вывода компонента из производства.

Это поможет вам создать новое техническое решение без необходимости в многочисленных доработках. Новые модели компонентов могут стоить дороже, чем предыдущие версии, но перспективно вложенные средства компенсируются по мере роста спроса и ухода старых моделей с рынка. Пересмотр всего проекта из-за прекращения производства компонентов несет в себе финансовый риск, который нельзя сравнить с излишней стоимостью в несколько долларов за чип.

7. Оценка прототипа с позиции пользователя

Возможно, вы уже выполнили некоторые или даже все вышеописанные шаги, но давайте рассмотрим их, обращая внимание на конечного пользователя.

Мы часто взаимодействуем с технологическими энтузиастами и предпринимателями, обладающими техническим образованием. Эти люди приносят на рынок нестандартные решения, оптимизируют процессы, которые другие теряли бы годами. Однако в стремлении к инновационным техническим решениям иногда можно забыть о самом главном – для кого все это создается. Важно помнить, что ваш прототип – это не цель сама по себе, а инструмент, помогающий понять вашего клиента. Аппаратный прототип должен:

  • тестировать работу пользовательского интерфейса;
  • учитывать потребности технических специалистов, обслуживающих систему;
  • построить правильную серверную логику и протестировать ее часть;
  • проверять соответствие системы стандартам.

Прототип IoT всегда следует тестировать в контексте общего продукта. Например, представим, что в нашем датчике энергопотребление вроде бы низкое при передаче данных на сервер. Однако при общем тестировании системы может выясниться, что мы слишком часто опрашиваем ее, что приводит к избыточному энергопотреблению на проверку состояния, а не на передачу данных.

Или, допустим, у вас прекрасная стабильность связи с сервером, но для пользователя нужны дополнительные настройки, спрятанные глубоко в меню. Если эти настройки труднодоступны, средний потребитель никогда не узнает обо всех преимуществах вашего продукта.

При постановке целей и требований к аппаратному прототипу важно помнить, что это всего лишь часть системы Интернета вещей. Не важно, насколько продвинут ваш продукт технологически – пользователю важно, как эффективно он решает его проблемы.

Создание прототипа для устройств IoT – это процесс, требующий внимательного планирования, системного подхода и учета потребностей пользователей. Следуя этим 7 ключевым шагам, вы сможете эффективно использовать этап прототипа, обеспечивая качественное развитие вашего устройства Интернета вещей.

Назад

Мы используем файлы cookies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, Вы соглашаетесь с условиями использования файлов cookies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.

Принять