作者:Jamie Brettle，美国国家仪器公司嵌入式软件产品经理
如今，创新者的关键任务是快速测试和验证想法，并在市场上击败竞争对手。
互联网使我们能够轻松地分享数据，并通过文本、图像、音乐和视频与他人联系。每年，随着带宽和计算能力的增加，网络变得更加可用，分享想法变得更容易、更快和更便宜。由于思想是如此自由地传播，我们面对的思想比我们作为工程师所能想到的要多。但是把想法变成现实是需要付出代价的——这通常是昂贵的价格标签。在一个创意廉价产生的时代，创新者成为了能够快速测试和验证创意的人，他们不仅能够确定有利可图的创意，还能比竞争对手更快地将产品推向市场。
在最终确定他们的设计之前，Animage LLC使用原型技术在一个台式设备上演示了他们的成像算法。
原型设计是产品开发中经常被忽视或投资不足的一个步骤;然而，在医疗设备和机器人设计等研究密集型行业，这可能是一个严重的竞争优势。如果你能展示你的能力，并将一个原型交到投资者或客户手中，以获得对你的创新价值的真实反馈，商业成功的可能性就会大大增加。如果你想要在竞争中保持领先地位，并将自己的想法抛在脑后，那么就需要牢记以下指导原则去开发原型。
降低成本和风险:原型设计通过将最终产品最小化到最终设计的一组功能和需求来降低开发一个想法的成本。原型设计的目标应该是快速提供概念证明，演示功能，这些功能将由客户、客户和设计团队自己检查和评估。通过开发这种概念证明，您的工程团队可以通过软件算法和硬件设计证明他们的想法的有效性。两个目标将决定在原型中包含哪些元素——可行性测试和客户反馈。可行性测试允许工程团队和投资者了解与开发过程相关的风险，而客户反馈将提供关于如何修改设计以满足市场需求的有价值的见解。然而，记住不要爱上原型和迭代的过程。原型的关键在于投入足够的工作来满足你的设计目标。
战斗”回归均值:“虽然在制作原型时投入足够的工作很重要，但不要陷入开发过于简单、不会引起兴趣的内容的陷阱，而不是交付一个维持理念的功能原型。通过保持对原始愿景的忠实，你可以开发出一个原型，通过捕捉创新的原始思想将他们从大众中分离出来。令人惊叹的因素可以是令人印象深刻的用户界面或处理能力的突破。它将吸引潜在客户、投资者和其他工程师，将产品从实验室带到市场。
为兽医Animage:能够快速创建一个令人印象深刻的用户界面，结合先进的图像算法和机械系统，帮助Animage LLC.在开发他们的原型Fidex系统时“哇”的潜在客户。Fidex是一种用于小动物兽医实践的多模态诊断成像系统。Animage的竞争优势在于他们在成像产品(如锥形束计算机断层扫描(CT)扫描)算法开发方面的专业知识。他们决定扩展到硬件系统设计，为兽医市场创造一个革命性的三合一成像系统，提供高质量的图像，以改善动物治疗。
他们的原型是一个可以控制x射线源、x射线探测器和运动系统的台式成像系统，演示了他们的成像算法在一个具有丰富用户界面的嵌入式系统上运行。这个功能原型成功地证明了产品想法的可行性。使用这个初始的工作台原型，Animage能够创建其他几个预生产单元来进行临床试验。通过临床试验，Animage预计会发现额外的需求，他们通过创建灵活和可重新配置的设计来为这些需求做准备。
开发模块化原型使Saara Embedded Systems Pvt有限公司能够根据客户需求定制其前端，包括基于Web的前端。
Saara控制能量:正如Animage在他们的Fidex原型中指出的那样，需求和特性必然会随着想法从原型到产品的发展而显露出来。考虑到航向修正的可能性，在设计原型时考虑模块化是很重要的。伟大的原型通常是可伸缩的，这意味着您可以快速调整它们，以满足客户的不可预见的需求。开发您的原型与扩展的能力，提高性能和许多包装选项。
以Saara Embedded Systems Pvt Ltd为例，该公司创建了一个坚固而灵活的嵌入式电源监控和控制系统，用于监控和减少大型设施的能源消耗。他们的系统可实时访问柴油发电机、暖通空调、标识牌、安全系统和制冷设备的参数，允许客户监控其基础设施的不同点的有效能耗和优化。
该项目的动态特性需要一个可扩展的解决方案，通过各种协议进行通信，并使用许多传感器和远程监控接口。通过选择一个模块化的、开放的、灵活的平台来开发他们的产品，Saara Embedded Systems能够快速地为他们的系统创建原型，并根据客户的需求添加功能——无论是通过专有协议通信还是创建自定义的基于web的谷歌地图接口。Saara Embedded Systems估计，通过使用快速原型技术、工具和使用NI LabView图形编程的可伸缩软件架构，他们将能够节省6个月的开发时间。Saara嵌入式系统公司没有设计定制的硬件组件，而是转向商用现货硬件(COTS)，以迅速将想法转化为功能原型。
避免过早关注成本。COTS硬件，如NI CompactRio，使您能够在创建原型时专注于系统设计和可行性，而不是像定制设计那样花费时间来优化成本。对于硬件设计来说，潜在的时间消耗和陷阱是在原型设计的早期阶段进行无休止的成本优化分析，无论是选择最具成本效益的处理器架构，还是确定哪个机箱制造商。尽管成本总是很重要的，但你的原型的目标是在一个有利可图的设计范围内。首先，要把重点放在证明创新和设计的价值上，要记住模块化。专注于确保你的第一批客户，然后致力于成本优化。通过创建主板支持包、集成开发环境和调试工作，为定制硬件设备开发软件可以增加编写软件的时间。通过提供集成的中间件和开发环境，使用COTS硬件解决方案可以减少这种时间。
避免过早地专注于降低成本。KC Biomedix公司使用COTS硬件对他们的设计进行了原型化，以快速开发他们的NTrainer系统。
针对早产儿的KC BioMediX公司:堪萨斯州肖尼市的一家刚起步的医疗设备公司就是一个很好的例子，在开发的早期阶段，这家公司注重目标，而不是成本。他们开发了一种名为NTrainer System的产品，可以帮助早产儿学会口服喂养，大大增加他们的生存机会。该设备本质上是一个电脑控制的安抚奶嘴，它可以让安抚奶嘴的尖端发出柔和的空气脉冲。医生或护士可以使用该设备对婴儿的喂养能力进行更准确的评估，然后开始治疗，帮助婴儿学会吮吸。KC BioMedix快速开发了一种用于医学试验的嵌入式解决方案，同时专注于减少开发时间，而不是系统成本。随着产量的增加，KC BioMedix将致力于降低系统成本。
确保你能够展示你的原型:原型应该易于证明和可视化。与客户，风险资本家和潜在的员工，您希望首先启动强大并展现最令人惊叹的能力和独特的创新。任何原型的关键都是使其功能功能，并有能力展示您的想法的最佳品质。能够用高质量的用户界面留下深刻的潜在客户和投资者，无法低估数据可视化或模拟，尤其是通过提供可以触摸，测试和批评的工作版本来解决具有挑战性的问题。使用像NI LabVIEW这样的高级软件工具使开发人员能够快速地原型软件，该软件与各种硬件接口。如果公司产生惊人的演示，将产品带到市场的挑战突然变得更加容易。
国家仪器
www.ni.com
个案研究连结:
- - -Animage,有限责任公司：使用NI LabVIEW和里约热内卢技术开发革命性的兽医成像系统视频:“创新”
- - -Saara Embedded Systems Pvt Ltd:NI单板里约热内卢嵌入式控制系统降低能耗15%
- - -KC BioMediX公司:“利用图形系统设计快速开发低成本设备帮助早产儿学习口服喂养”
了下:3 d CAD，数字制造，•先进的材料，软件
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