關(guān)于一個產(chǎn)品，從市場調(diào)研到概念成型，再到產(chǎn)品立項(xiàng)以及產(chǎn)品研發(fā)的過程，需要經(jīng)過很長時間的工作，我看了一本《硬件系統(tǒng)工程師寶典》，感覺有必要整理出來，供大家參考。

設(shè)計(jì)一個硬件系統(tǒng)，要有幾點(diǎn)明確

1.功能需求：

1.1供電方式及防護(hù)

兩種方式：內(nèi)置電源板直接從市電供電還是采用外置直流穩(wěn)壓電源供電），采用內(nèi)置電源板，一般需要單獨(dú)設(shè)計(jì)開關(guān)電源板，針對不同行業(yè)開關(guān)電源的設(shè)計(jì)規(guī)格不同，需要根據(jù)不同的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)，采用外置的直流穩(wěn)壓電源供電，能夠簡化硬件系統(tǒng)的電源部分，但需要一個外置的電源。

工控類設(shè)備或者醫(yī)療設(shè)備需要采用PoE(Power Over Ethernet)供電，PoE：現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5基礎(chǔ)架構(gòu)不做任何改動的情況下，在為一些基于IP終端（IP電話，無線局域網(wǎng)接入點(diǎn)AP，網(wǎng)絡(luò)攝像等）傳輸信號的同時，還能為此類設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。IEEE 802.3af(輸出電壓為44-57V輸出功率為15.7W)是首個標(biāo)準(zhǔn)，是主流實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE 802.3at(輸出電壓為50-57V輸出功率為25.5W）應(yīng)用大功率終端產(chǎn)生。

1.2輸入與輸出信號

1.3無線通信功能

3G，GPRS(56-114Kbps,在產(chǎn)品研發(fā)中，一般采用成熟的GPRS模塊，通信接口一般都采用RS232COM口，在硬件系統(tǒng)中為模塊預(yù)留一個RS232串口就可以了)，WIFI(IEEE802.11x，是目前WLAN的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),WLAN具備的便攜性解決了用戶最后100m的通信需求，WIFI制訂了協(xié)議的物理層（PHY）和媒體接入控制層（MAC）,并以TCP/IP作為網(wǎng)絡(luò)層。

ZigBee(是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的無線協(xié)議，ZigBee協(xié)議從下到上依次分為物理層（PHY）,媒體訪問層（MAC）,傳輸層（TL）,網(wǎng)絡(luò)層（NWK）,應(yīng)用層（APL）,物理層和媒體訪問層遵循IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,ZigBee主要應(yīng)用于工業(yè)控制，家庭和樓宇網(wǎng)絡(luò)。商業(yè)，公共場所，農(nóng)業(yè)控制以及醫(yī)療等)。

1.4Bluetooth(是一種支持設(shè)備短距離通信（<10m）的無線電技術(shù)，全雙工傳輸，

1.5IrDA(紅外數(shù)據(jù)組織的簡稱，IrDA1.0標(biāo)準(zhǔn)制定了一個串行，半雙工的同步系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)協(xié)議由物理層，鏈路接入層，和鏈路管理層三個基本協(xié)議構(gòu)成，IrDA編碼解碼IC及收發(fā)器供應(yīng)商主要有TI,Atmel ,NXP,VISHAY,Sharp Microelectronics, Everlight Electronics,臺灣HL,Holtek Semiconductor)

1,6NFC(近距離無線通信技術(shù))，非接觸式識別和互聯(lián)技術(shù)，在單一芯片上結(jié)合感應(yīng)式讀卡器，感應(yīng)式卡片和點(diǎn)對點(diǎn)功能，能在短距離內(nèi)與兼容設(shè)備進(jìn)行識別和數(shù)據(jù)交換，NFC的距離大約為10cm,

1.7UWB無線載波通信技術(shù)

1.8線性調(diào)頻擴(kuò)頻技術(shù)

1.9RFID射頻識別技術(shù)又稱無線識別技術(shù)，分為有源（近距離識別，二代身份證，公交卡，餐卡和銀行卡），無源（智能交通，智能停車場），半有源產(chǎn)品（結(jié)合了有源和無源的優(yōu)勢，低頻觸發(fā)進(jìn)行精確定位，遠(yuǎn)距離進(jìn)進(jìn)行識別和數(shù)據(jù)上傳）

2.整體性能性要求

整體性能要求包括：對輸入數(shù)據(jù)的處理能力，系統(tǒng)工作對溫濕度環(huán)境的要求，系統(tǒng)無故障穩(wěn)定工作時間的要求，系統(tǒng)的能效等級和系統(tǒng)的自身防護(hù)性要求

2.1對數(shù)據(jù)的性能要求包含能夠處理數(shù)據(jù)的最高帶寬，處理數(shù)據(jù)的實(shí)時性和采集數(shù)據(jù)的精度，

2.2系統(tǒng)對環(huán)境的適應(yīng)能力在需求階段就要明確產(chǎn)品的溫度環(huán)境等級，消費(fèi)類在0-70℃，工業(yè)級-40-85℃，軍用級-55-150℃，