记一次失败的产品研发

in #steempress5 years ago (edited)

研发体会:

作为研发工作者,我是很享受研发成功带来的快感,这是任何物质条件都难以取代的。但是,研发工作不可能一帆风顺,在设计的过程中,把原有设计推倒重来也并非罕见,新产品的PCB layout来上3~4版也是常常发生的,但不管怎么说,只要自己足够有耐心,有责任心,总是能让产品成功上市的。

但是,有时候可能从技术层面,你并没有做错什么,只是整个外部环境发生了变化,就会让你所有的努力白费。这个时候,简直是欲哭无泪,你能怪谁呢?谁都怪不了,只能说运气太差。

我就碰到过这样的事情,在几年前。

设计缘由:

我主要是做便携式仪表的,而仪表所具有的基本功能,就是把测量到的数据显示给用户看。测量是基本需求,无法简化,而显示就不一样了,这属于非标产品,几乎每一款仪表的LCD都需要新开模定制(段码LCD显示屏最便宜,点阵显示屏比较贵,中低端便携式仪表难以承受这种成本),无论是时间成本还是经济成本都相对较高。而现在手机都普及了,基本上人手一台,因此,就有了利用手机做显示屏的想法。这样可以最大程度上节约成本。

既然是为了cost down,那么meter和手机之间的数据传输,肯定不能用蓝牙或者wifi了,而每一台手机都有麦克风,而手机内麦克风极其相关功能电路就是一个A/D转换模块,它把外界的模拟信号输入(声音)变为内部的数字信号进行处理,我们就可以利用这个功能,将meter测量到的数据通过手机耳机插口的麦克风通道,传输给手机,手机再进行处理,就可以显示出来了。

具体实现过程:

说干就干。最后也做出来了一款耳机接口的风速,温湿度仪,外壳模具都开好了:
硬件连接是这样的:
image.png
最终成品长这样:
image.png
规格如下:
image.png

测量数据结构如下:
typedef struct
{
int vel;//in 0.1mps
int Rh; //RH,unit is 0.1%
int Tair;//Temp, unit is 0.1F
unsigned int Bat;//Vbat, unit is LSB
}DATA;
DATA MeasureData;
测量参数有4个,分别是vel,Rh,Tair,Bat。

具体实现是这样的:
首先,meter封装有效测量数据并转换成曼彻斯特编码比特流。这些比特流通过GPIO引脚推送出去。采用一个简单的RC滤波器移除直流偏置。智能手机的MIC信号被连接到这个滤波器的输出端。手机上运行的app执行边沿检测,然后对曼彻斯特编码的比特流进行解码并继续处理这些有效数据。每秒发送5次。

GPIO引脚推送比特流的波形图 (示波器 Ch1 上方波形) 和信号经过RC滤波器后的波形图 (示波器 Ch2下方波形)。波形包括 8 idle-bits (‘1’), 1 start-bit (‘0’), 16*4 data-bits, 1 stop-bit (‘1’) 和 8 idle-bits (‘1’)。

下图中,meter发给手机的第一个参数(前2个byte)是0x009c,也就是MeasureData.vel的值为156,对应的实际风速值是15.6m/S。
image.png

曼彻斯特编码比特流速率如下所示:
image.png

曼彻斯特编码比特流发送程序很简单,如下所示:
image.png

硬件线路比较简单:
image.png
PCB结构如下:
image.png
这一切都比较顺利,接下来主要工作就是找人写手机app了。

遇到问题:

结果,app制作出了问题:并非所有的手机都能很正确地解码meter发出的数据流,安卓手机每个品牌都不一样:
image.png

image.png

image.png

image.png

仔细研究原因,手机micphone电路只能接收高频的交流信号,在直接发送方波曼码的时候由于存在脉冲直流分量,方波的高低电平不会被保持,各种手机的输入级滤波不同,交流选频特性也不同。

如果缩短方波的脉宽,在44100Hz的采样率下,得不到足够的采样点,还原回曼码就有问题。

各种手机音频输入极性也不一样。

如果使用fsk信号来调制波形,可以弥补各个手机因为输入滤波差异和极性不同带来的适配困难。但是,meter要产生标准正弦波有难度,只好作罢。

而iphone手机,不管什么型号,解码都很顺利,由此看来相对封闭的系统也是有好处的,而安卓机型的百花齐放,是相关app从业者的噩梦。

解决方法:

没办法,测试,思考再三,决定这款meter只配合iphone使用,潜在的客人也认可这样的产品。于是,我们开开心心地继续测试,完善设计,并期待着它上市的那一天。

噩耗传来:

北京时间2016年9月8日凌晨1点,在美国旧金山比尔·格雷厄姆市政礼堂,2016年苹果秋季新品发布会上发布了新机型 iphone7,

- 它竟然取消了3.5mm的耳机接口!!!!

就这样,这一款几乎已经完工的meter,前前后后投入了几十万的产品,因为苹果的任性,没有了存在的价值……

世间潮流涌动,时时刻刻都在变化,柯达胶卷生意做得好好的,结果来了数码相机,被拍在了沙滩上;索尼成了数码老大,还没美多久,被诺基亚的功能手机给灭了;诺基亚称霸手机市场十数年,结果被乔布斯的iphone给干趴下了……

就像大润发的创始人在最终黯然出局时感叹:
> 我赢了所有对手,却输给了时代。

我也只能说一句:
>我想尽一切办法解决了设计中遇到的困难,结果,输给了苹果的Lightning接口…………

让我再哭一会~~~~


以上内容均由 @patriciaphilip原创,如无授权,请勿引用,谢谢!


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