人工智能硬件架构-交换机硬件架构

在回答这个问题之前，我们先来谈一谈，一个智能硬件产品到底是怎么样从想法到量产的？

任何一个智能硬件的项目，都是从需求分析开始的，需求分析包括了市场分析、人群属性、产品和功能定位等等。在需求分析完全确定之后，由工业设计师设计产品外观（ID设计），结构工程师则根据外观设计产品结构（MD设计）。结构设计会把电子电路的PCB板框和基本堆叠设计好，那么电子工程师根据功能设计原理图（SCH），根据板框和堆叠设计电路板（PCB），设计好的电路板发给工厂生产，等PCB回来之后，再把BOM清单的电子元器件发给贴片厂进行贴片（SMT），这样一个PCBA就完工了。

PCBA就是我们平常所看到的电路板，贴片回来测试一下基本功能，如果没问题硬件设计就基本完成了。此时嵌入式或系统工程师会接手编写嵌入式软件，对电路功能和业务逻辑进行验证，如果有需要APP和云服务器开发的，软件开发人员（Android、IOS、小程序、前端等）和云服务器开发（后端服务器、数据库等）可以同时进行。

在软硬件所有的功能开发完毕之后，就可以进入小批量试产阶段。按照之前结构设计的3D图档，发给模具厂生产加工，模具加工结束之后，根据需求小批量生产产品外壳，一般的小批量产会在几百台的数量级。然后再把贴片好的电路板和外壳辅料等送往组装厂，组装厂按照要求把产品组装出来，最后使用刷机工具刷固件，使用测试夹具测试功能，再包装出货。

至此，一个智能硬件产品从想法到量产的全周期就基本完成了。那么我们再算一下，这么一个流程下来需要多少人力和物料成本。

智能硬件的产品功能和复杂程度各异，以我多年前研发的儿童机器人产品为例，列举一下整个产品的开发周期和人员投入。儿童机器人使用Android系统，带7寸彩色触摸屏，带摄像头可以视频通话，底盘有马达电机可以远程遥控，从系统架构上，需要Android硬件开发，嵌入式开发，云服务端和APP开发（IOS/Android）等等。

项目人力资源时间周期需求分析产品经理2-4周外观设计外观设计师2-4周结构设计结构设计师2-3周电子电路设计硬件工程师2-3周嵌入式软件开发软件工程师1-3月驱动工程师软件工程师1-3月系统工程师软件工程师1-3月应用工程师软件工程师3月+APP软件开发软件工程师3月+服务器开发软件工程师3月+

当然以上的时间周期是预估值，也是假设各个环节都没有出错的情况下，正常来讲，一个新的项目人工智能硬件架构，结构和硬件部分修改2-3次都是属于正常的情况。大部分时间，都会耗在产品定义和外观设计上面，有时候产品进行到一半，再来改功能和外观也比较常见的，这对一个硬件项目来讲是最痛苦的。因为很多功能需求已经超出了硬件参数，需要更换CPU或重新设计电路板，这就相当于重新再做一次了。

当时硬件开发相对比较顺利，而软件开发因为选用了Android系统，工作量就大很多了。一般来说，嵌入式小系统的开发，相对简单一些，三四人的小团队就可以解决了。使用Linux或Android系统的项目，会复杂的多，当时软件开发就分嵌入式、驱动、系统和应用开发，再加上设计师、硬件工程师和后端工程师，一个技术团队就十几人了，以深圳的技术工程师的工资待遇要求，平均薪资20K算是正常水平吧。

还有一个投入是研发阶段物料成本和工厂代工的成本，物料倒还好，相比人员投入不算太大。工厂代工基本都是PCB生产、SMT贴片和组装这几项，如果是多层的PCB板，每次打样贴片试产，物料和加工费成本都要七八千元了。到了批量阶段，模具费也是一个不小的开支，看产品体积和模具的件数，一般都产品预算在十几万到几十万不等。

以我们之前儿童机器人的研发成本来计算，研发成本大约180万，模具成本大约100万，量产成本每1000台75万。然后，这还只是把产品从想法到量产出来的成本而已，后期的产品推广，渠道费用，品牌宣传，也是需要不断的持续投入，不可估量。

在了解了一个智能硬件产品的研发全过程之后，就比较直观的估算出整体的研发成本了。假设有技术团队能力水平符合条件的情况下，最简单的一个算法人工智能硬件架构，就是研发周期内的人力成本+物料成本。不管是企业自研还是外包，都是这个算法。当然也有其他特例，比如像之前的手机方案公司，全套技术已经做好了，批量拷贝卖给不同的客户，这种会便宜很多，甚至不收开发费都有。再比如很多技术公司并不涉及外观和结构设计，仅仅研发硬件和嵌入式软件，交付PCBA，这样研发周期和人员投入，也会少很多。