根據思科的一項調查顯示，超過60%的受訪者認為，他們嚴重低估了管理自己物聯網項目的復雜性。更令人擔憂的是，同一調查還發現，75%的物聯網項目被認為是失敗的。

然而，思科還發現，在項目的整個生命周期中咨詢過物聯網專家的公司大多都按時完成了項目。獨自完成項目的公司通常會超出最初設定的時間表，并發現他們缺乏保持項目正常運行的內部專業知識。不幸的是，當公司意識到他們需要更多專業知識時，他們已經深入到了開發流程中，從而使回旋成本成倍增加。

本指南旨在幫助您評估構建物聯網設備所需的專業技能，并防止您陷入產品開發流程中。

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5項專業技能

1. 嵌入式固件專業技能

嵌入式固件工程師開發并實施在電子設備上運行的可重編程內容(固件)。您可以將固件視為允許嵌入式設備執行其基本功能的操作系統(OS)。在尋求將物聯網設備進行商業擴展時，您需要一位嵌入式固件工程師，他是以下方面的專家：

• 使用專業的固件工具鏈和固件語言(如C和C++)，構建穩定的、可擴展且有據可查的固件架構。
• 針對內存受限的低功耗MCU等受限系統進行設計，無需內存管理，也沒有像鍵盤或屏幕這樣的直接接口。
• 為穩定性和錯誤恢復而設計，包括應用程序看門狗定時器、錯誤糾正和系統故障自動恢復。
• 特別注意輸入和輸出——這包括傳感器數據采集、數字信號處理、本地壓縮和數據存儲。
• 通過編寫允許設備進入睡眠模式并消耗最低能耗的固件，將功耗降至最低。
• 優化從設備到云的蜂窩通信帶寬。
• 通過OTA固件更新不斷修改固件，以提高設備的穩定性和功能性(這增加了價值，無需更換硬件)。

雖然這不是一個全面列表，但重要的一點是，希望團隊中的任何嵌入式固件專業人士都能夠執行這些操作。

2. 電氣工程專業技能

電氣工程師設計、開發、測試和監督電氣設備的制造。他們是DFM(面向制造的設計)最佳實踐的專家，可以幫助設計出性能最佳、成本最低的PCB原型。在審查電氣工程專業技能時，請尋找以下方面的專家：

• 設計、開發和測試印刷電路板(PCB)。印刷電路板作為物聯網設備的大腦和傳感器接口。
• 選擇和設計合適的硬件組件，這些組件可以提高準確性和穩定性，同時也要考慮成本。
• 通過在工作臺和現場反復測試硬件，來識別潛在的設計問題。這樣做將使電氣工程師能夠根據實際輸入來改進元件選擇和電路設計。
• 使用行業標準的電子設計自動化(EDA)工具，如Altium和Eagle進行PCB設計。
• 優化和延長物聯網設備的電池壽命。
• 在不影響產品連接性的情況下，部署天線并設計射頻協議。
• 對物聯網設備進行認證(FCC，EMC，UL，ETL，CE等)，以便客戶放心購買和使用。

3. 機械工程專業技能

機械工程師負責設備的物理功能，包括它如何與其他機械系統以及潛在的人類用戶進行交互。機械工程師需要成為以下方面的專家：

• 制作和設計符合產品規格的外殼，并使其足夠堅固，可以長期使用。
• 裝配具有正確接頭的線纜和電線，以便與其他系統接口，并能根據機械和電氣要求傳輸信號。
• 部署開關、繼電器、觸發器和其他機械接口，以便物聯網設備可以觸發物理事件(例如打開水閥或自動剎車)。
• 設計能夠承受環境挑戰的產品：進水、天氣變化、溫度變化、振動、壓力、沖擊等等。
• 為便于安裝和維護而設計。
• 根據生產實踐進行設計，使物聯網設備成品具有最少的必要零件，并可以在工廠中使用最少的必要步驟進行組裝，這意味著節省成本和時間。

4. 生產專業技能

在構建物聯網設備時，您需要一名生產經理，他可以幫助您尋找并找到輕松降低硬件成本的方法。他們需要成為以下方面的專家：

• 監督生產合作伙伴，以確保他們符合項目要求(例如成本和安全法規)。
• 具有項目管理經驗，以便他們能夠從頭至尾規劃、設計和提升項目的批量生產。
• 采購“正宗”的硬件組件(與灰色市場或“盜版”零件相比)，同時以盡可能低的成本。
• 創建和管理物料清單(BoM)。
• 供應鏈管理，即商品和服務的流動。他們需要成為追蹤序列號、其他ID和管理物流的專家。(也就是說，成品如何從工廠車間進入倉庫，進入客戶手中，并確信每臺物聯網設備在每個階段都是100%可追蹤的?)。
• 監管和合規管理，這意味著確保物聯網設備可以在多個市場合法運輸或存儲。
• 跨國家、語言和時區進行聯絡以協調運營團隊，并確保多個利益相關方了解情況并承擔責任。

5. 生產測試專業技能

生產測試與生產專業技能不同，因為實施質量測試本身就是一項工作。在將物聯網設備推向市場之前，生產測試專家需要能夠進行并驗證以下測試：

• 測試裝置開發——您需要構建一種裝置來測試您的產品。該裝置直接在裝配線上與您的物聯網產品連接，并驗證所有功能和接口均按要求運行。
• 測試腳本開發——這是在測試裝置上運行的軟件，可確保產品收到正確的設備固件。
• 供應協調——這與生產專家的任務相關，即確保生產的每個設備都收到正確的序列號，并存儲在正確的供應鏈系統中。
• 環境和認證測試——與合作伙伴合作，確保成品設備符合法律要求和潛在的環境要求。
• EVT(工程驗證測試)——一般這個階段所生產出來的樣品只有電路板，它驗證了制造流程能夠實現所需的核心電子和機械功能。
• DVT(設計驗證測試)­­­——這是對制造流程的“裝配與否”測試。證明所有部件，包括外殼和最終電纜/傳感器/連接器，都可以正確組裝。它還可以確保物聯網設備具有批量生產所需的正確外觀。(來自物聯之家網)通過這一測試的物聯網設備看起來已經準備就緒，但直到PVT(生產驗證測試)，才能全面投入生產。
• PVT(生產驗證測試)——這個階段的產品設計應該已經全部完成，所有設計的驗證也告一段落了。它驗證了每個單獨的功能和特性，并且物聯網設備確實準備好進行大規模生產。

同樣，這也不是一個全面列表，但是列出了在測試物聯網設備時需要做的主要事情。

6. 其他

當然，構建物聯網設備還需要其他專業技能，而這遠遠超出硬件和制造的范疇。以下是構建物聯網設備時需要考慮的一些其他技能：

• 項目管理：誰來監督整個項目，包括以上所有內容以及以下所有內容?
• 工業設計：這對于面向消費者的產品尤其重要。這包括消費品的外觀、手感和光潔度，包括——什么顏色和質地，什么類型的材料(塑料、金屬等)。
• 軟件/云/移動：您將如何收集和顯示物聯網設備的商業智能?管理員、技術人員和最終用戶將如何與這些設備互動?
• UI/UX：如果您設計和構建任何軟件界面，用戶將如何與它們交互?無論是web還是移動?
• 數據科學：隨著設備規模的擴大，您將如何“理解”不斷增加的海量數據，從而為您的企業和客戶提供切實可行的見解?
• 營銷：如何讓全世界知道您的物聯網設備?

總結

構建物聯網設備確實需要很多領域的專家支持，但這篇文章的目的并不是讓您感到沮喪。實際上，花時間確定和理解這些需求將為您節省在產品開發過程中的時間和金錢。

首先，您應該根據自己組織的技能、專家和資源來評估這些需求。通過這樣做，您將能夠了解組織的差距，并能夠就如何構建物聯網設備對相關方進行適當的培訓。

值得一提的是，有許多公司可以為您提供從原型設計到生產設備所需的專業建議和技能。

最后，重要的是要記住，構建成功的物聯網設備非常困難。但是，通過雇傭或咨詢行業專家，您可以大大增加按時完成項目并成功將物聯網產品推向市場的機會。