Der Aufbau eines Prototyps des Internets der Dinge (IoT) ist eines der befriedigendsten und auch meisten frustrierenden technischen Verfahren, die es gibt.
Nach der Beendigung des Entwurfsprozesses gibt es viele Unbekannten, die sich beim Abbiegen in die Strasse der Prototyperstellung offenbaren. Strategisch zu werden, eine Methode anzuwenden, bedeutet Zeiten und Ressourcen zu optimieren und zu verhindern, mit dem Kopf monatelang gegen eine Wand zu rennen.
Einen IoT-Prototyp aufbauen: Dafür braucht es eine Strategie!
"Schliess es an, dieses Mal könnte alles funktionieren!" Das ist das, was normalerweise gesagt wird, kurz bevor ein Prototyp an den Start gebracht wird, nur um ihn dann auf tragische Weise in Feuer aufgehen oder sich zu verbiegen zu sehen, oder weniger spektakulär, jedoch leider häufig der Fall, absolut nichts zu tun.
Was haben Sie dieses Mal vergessen?!
Sicher, so befriedigend der Prozess der Prototyperstellung sein kann, so frustrierend kann er manchmal auch sein...
- Er ist befriedigend, weil das Internet der Dinge neue Gelegenheit zur Interaktion mit der Welt darstellt, die uns umgibt und die mit uns auf überraschende und stimulierende Weise interagiert.
- Er ist eine Herausforderung, weil die IoT-Produkte - auch wenn sie in ihrer Einfachheit strahlend erscheinen - Produkte von extrem fortschrittlicher Technik sind, die viele unterschiedlichste Disziplinen umfassen, darunter: Elektrotechnik, Firmware-Entwicklung, mechanische Einbindung, kabelloses Netz, Entwicklung von mobilen Apps, Planung von Datenbanken und Servern, Verarbeitung von Clouds.
- Er ist frustrierend, weil wir in einer miteinander verbundenen Welt leben: Das IoT ist in ständiger Entwicklung und mit der neuesten Technik Schritt zu halten kann in der Realität entmutigend sein.
Erschaffen Sie Ihren IoT-Prototyp ohne Improvisation
Ok, Sie haben Ihren Entwurfsprozess beendet und sind bereit für die Erstellung Ihres Prototyps. Ob Ihre Idee nur auf der Rückseite einer Serviette skizziert ist oder schon über ein detailliertes PDS (Produkt Design Specification) erarbeitet wurde, direkt zum Bau eines Produktes zu springen, das bereit für den Markt ist, ist oft risikoreich.
Es gibt viele Unbekannte: Welches sind die Eigenschaften, die Ihre Kunden am meisten interessieren? Welche Elemente Ihres Gerätes werden sie hingegen schlichtweg ignorieren? Was werden sie fordern, was noch nicht in Ihrem Produkt implementiert ist? Und vor allem, welches ist der teuerste und schwierigste Teil des Produktes?
Falsche Vermutungen hinsichtlich der IoT-Hardware anzustellen, kann sich als kostspieliger herausstellen, als die Entwicklung der Software falsch einzuschätzen, vor allem weil die benötigte Zeit zur "Neuerstellung" der Elektronik grösser ist.
Es wird also überlebenswichtig einen funktionellen Prototyp zu planen, um die ersten Feedbacks zu erhalten, und dabei einige der technischen Voraussetzungen zu testen, bevor Sie sich der Ästhetik des Endproduktes widmen, und vor allem bevor Sie das gesamte für die Anfangskosten zur Verfügung stehende Budget für die industrielle Produktion ausgeben, und Sie dann wegen eines falsch geplanten Details alles ändern müssen. Die Lösung für dieses sensible und komplexe Problem ist die strategische Prototyperstellung.
Ziel dieses Artikels ist es, Sie mit den richtigen Instrumenten für die erfolgreiche Einleitung Ihrer Phase der IoT-Prototyperstellung zu versorgen.
Einige dieser Schritte können Sie alleine durchführen, jedoch um dahin zukommen, ein neues Objekt zu erfinden und das Produkt zu entwickeln, ist es gut, einen Kapitän am Steuer zu haben, der weiss, wo zu beginnen ist, welche Instrumente zu verwenden sind und wie der Prototyp zu planen ist, und der Ihnen so ermöglicht, buchstäblich MONATE an Zeit für die Entwicklung zu sparen (und nicht zu sehr mit dem Kopf gegen die berühmte Hardware-Wand zu rennen).
Jetzt widmen wir uns darum, die Anforderungen für eine IoT-Entwicklung zu zerlegen und zu verstehen, um die primären Ziele des Prototyps auszumachen, ein Bewusstsein für die Beschränkungen zu haben und das Projekt in seine wichtigsten Funktionsteile zu demontieren.
Anatomie eines IoT-Prototyps: Eine effiziente Methode
Ein IoT-Prototyp wird immer mindestens zwei - und normalerweise drei - integrierte Schnittstellen aufweisen:
- Physische Hardware: Silizium, Drähte, Schweissnähte, Bestandteile die Sensoren, Module und Funktionen des Gerätes beherbergen.
- Mobile Front-End-Anwendung: Die App, die Sie auf Ihrem Mobiltelefon öffnen, die es Ihnen ermöglicht, die Daten des Sensors Ihrer Hardware zu lesen, die Funktionen zu aktivieren und Sie mit Ihrem Gerät zu verbinden.
- Web-Anwendung (Back-End): Die Anzeige der auf der Cloud verarbeiteten Informationen, von Ihrem Gerät übertragen.
Das was die Entwicklung eines IoT-Prototyps so schwierig macht, ist die Gesamtheit der Kompetenzen, die für die Schaffung eines Hardware-Gerätes gefordert sind: Deshalb passiert es, dass ein Software-Fachingenieur diskutiert, wenn er ein Schema für einen Hardware-Prototyp entwickeln muss oder dass ein Elektronik-Ingenieur sich angesichts der Entwicklung einer mobilen, iOS-Anwendung, Standard in der Branche, zur Kontrolle des Geräts, am Kopf kratzt.
Diese Methode, die wir präsentieren, kann Ihnen nutzen, um einen Fahrplan zu bekommen und mit Ihrem IoT-Prototyp weiter zu kommen, und dafür die richtigen Instrumente zur korrekten Verwirklichung Ihres Geräts auszuwählen.
1: Ziele
Welchen Zweck hat Ihr Prototyp? Wahrscheinlich bauen Sie einen IoT-Prototyp, weil Sie arbeiten, um etwas zu schaffen, was ...noch.... nicht existiert.
Um was handelt es sich bei Ihrem Gerät, dass es speziell ist? Was macht es? Wie funktioniert es? Wir nennen es "das Ziel" des Prototyps und es ist der Schlüssel, um den Informationsfluss innerhalb des Geräts und seiner Stufen abzubilden. So können Sie die Ziele für Ihren Prototyp ansetzen.
Schauen Sie jedes Teil des Prototyps an. Schauen Sie das physische Gerät an. Welches ist sein Zweck? Was macht es? Und wie kommuniziert es mit der mobilen Anwendung bzw. der Web-Anwendung? Schauen Sie die mobile App an und stellen Sie sich dieselben Fragen. Und noch einmal für die Web-Anwendung.
2: Beschränkungen
Sich die richtigen Fragen zu stellen, bedeutet, konkrete Antworten zu suchen, die in der Lage sind, die optimale Marschrichtung zu zeigen. Welches sind die gängigsten Beschränkungen eines IoT-Prototyps? Masse, Kosten, Akkulaufzeit, zu testende Primär- und Sekundärfunktionen, Sicherheit...
Zu verstehen, welches die Schlüssel-Beschränkungen für den Prototyp ist, hilft dabei, sich im Projekt vorwärts zu bewegen, jedoch ermöglicht es Ihnen vor allen auszumachen, welche die zweitrangingen "Beschränkungen" sind, und was hingegen die nicht vorhandenen Probleme sind, die während des Prozesses der Prototyperstellung zu umgehen sind.
3: Module
Es ist der Moment gekommen, Ihren Prototyp in seine verschiedenen Funktionsteile zu zerlegen, um für jedes die geeignetsten Instrumente und Hardware auszumachen. Alle IoT-Produkte benötigen mindestens eines der vorliegenden Elemente:
- Kommunikationsmodul: Wie verbindet sich das Gerät mit dem Internet?
- Versorgungsmodul: Wie wird das Gerät versorgt?
- Prozessormodule: Was muss die Firmware des Geräts ausführen?
Ausserdem hat der Grossteil der IoT-Produkte auch einige der folgenden Zusatzmodule:
- Input-/Outputmodule für den Nutzer: Um einem Nutzer zu ermöglichen, physisch mit dem Gerät zu interagieren
- Sensormodule: Zur Sammlung und Aufzeichnung auf dem Gerät der Informationen über das Umfeld
- Betriebsmodule: Um dem Gerät die Kontrolle und die Interaktion mit anderen Objekten zu ermöglichen
Schlussfolgerung
Die Prototyperstellung ist ein grundlegendes Element der Entwicklung des IoT-Prototyps. Wenn jedoch nicht vorab und genau die Ziele, die Beschränkungen und die Module des IoT-Prototyps festgelegt werden, kann es schwierig und entmutigend werden zu bestimmen, wie und wo der Prozess der Prototyperstellung eingeleitet wird.
Die Nutzung des in diesem Artikel veranschaulichten Prozesses zur Festlegung von allen Verläufen des IoT-Prototyps liefert Klarheit über die Ziele des Prototyps und kann als Kompass bei der Auswahl der geeigneten Instrumente fungieren, um schnell einen lohnenden und reibungslosen Prozess der Prototyperstellung zu beginnen.
Wenn einmal alle funktionellen Module des Gerätes ausgemacht sind, wird die Suche nach der korrekten Hardware von den Online-Lieferanten viel schneller und fehlerlos und Sie können endlich den Bau Ihres IoT-Prototyps einleiten!
