模塊化提供加速時代所需的適應(yīng)能力

弗里德曼的論文既可怕又鼓舞人心。其中一些變化是漸進(jìn)的，甚至在本質(zhì)上是進(jìn)化的，但這種組合正在推動變化的加速。

作為一名物理學(xué)家，我很早就了解到加速具有指數(shù)級的影響。物理學(xué)訓(xùn)練我為我的世界中的一切建模：我尋找數(shù)學(xué)來幫助我理解、預(yù)測和適應(yīng)一切，從我如何進(jìn)行鐵人三項（空氣動力學(xué)）到如何經(jīng)營技術(shù)業(yè)務(wù)（投資回報率的蒙特卡洛模擬） 。 所以我特別喜歡弗里德曼講述他與 Google X 的 Astro Teller 關(guān)于技術(shù)和人類行為的對話。Teller 在他的白板上用一個數(shù)字描述了我們?nèi)祟惉F(xiàn)在在適應(yīng)技術(shù)的累積力量方面所面臨的挑戰(zhàn)。

【圖1 | Astro Teller的變化率和適應(yīng)曲線］

我們?nèi)祟惾栽谝赃m度的線性速度適應(yīng)社會和政策方面的變化。我們不喜歡變化，但技術(shù)正在以指數(shù)方式積累力量和價值，每一個新的進(jìn)步都建立在以前的進(jìn)步之上并成倍增加。

弗里德曼的分析是關(guān)于社會和政策適應(yīng)的，他在討論我們?nèi)绾卫眠@些工具提高我們遵循技術(shù)曲線的能力方面做得非常出色。但作為產(chǎn)品開發(fā)人員和業(yè)務(wù)戰(zhàn)略家，我的問題可以用一個簡單的問題來概括：我們?nèi)绾卧跇I(yè)務(wù)資源限制的情況下跟上加速變化的步伐？我們?nèi)绾芜m應(yīng)不斷加速的變化？

Teller 的曲線引起了我的共鳴，我立即想到了科技公司，尤其是工業(yè)和醫(yī)療公司是如何與技術(shù)加速作斗爭的。我們的產(chǎn)品生命周期和開發(fā)時間是適應(yīng)技術(shù)變化曲線驅(qū)動的性能預(yù)期的低分辨率步驟。每一款新產(chǎn)品都朝著正確的方向發(fā)展，但新產(chǎn)品推出的速度并沒有與消費者對技術(shù)性能的期望相稱。

我們的新產(chǎn)品是一種太慢、太粗糙的技術(shù)適應(yīng)數(shù)字化。大多數(shù)情況下，我們開發(fā)新的、性能更高的產(chǎn)品所需的時間太長，并且跌落到曲線之下（例如，在更高容量、更快的 4G LTE 時代的 2G/3G 連接產(chǎn)品）。有時我們會看到技術(shù)曲線，但我們應(yīng)用空間的基礎(chǔ)設(shè)施無法承受新興技術(shù)，因此我們提前發(fā)布了產(chǎn)品（例如，用于資產(chǎn)監(jiān)控等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的 4G LTE 連接）。結(jié)果，我們將大部分時間花在市場上與客戶期望不同步的產(chǎn)品上；要么我們太早/太貴，要么我們沒有使用最先進(jìn)的技術(shù)，而是使用過時的。

該圖顯示了主要由消費產(chǎn)品推動的 LTE 進(jìn)步之后的互聯(lián)工業(yè)產(chǎn)品示例。請注意，隨著技術(shù)曲線呈指數(shù)級加速，曲線落后的時間——銷售過時的產(chǎn)品——會增加，因為制造商無法加速開發(fā)（即適應(yīng)）以保持與客戶期望的平衡。

【圖2 | 基礎(chǔ)開發(fā)周期太慢，無法跟隨加速的技術(shù)曲線］

我回憶起我個人經(jīng)歷過的類似技術(shù)變革中的類似曲線：視頻顯示器從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換（例如 CRT 到 LCD）。我的學(xué)習(xí)經(jīng)歷發(fā)生在將頭戴式顯示器應(yīng)用到廣泛的應(yīng)用中，我咨詢了當(dāng)時正在重新發(fā)明航空電子駕駛艙顯示器并為同樣的技術(shù)進(jìn)步而苦苦掙扎的同事。在這種新的數(shù)字成像技術(shù)的背景下，我們努力應(yīng)對人類視覺感知的復(fù)雜性和精細(xì)化。

正是從這些數(shù)字顯示專家那里，我第一次了解到抗鋸齒。我知道，我在這里陷入困境，但請和我在一起。當(dāng)時的挑戰(zhàn)是在帶有數(shù)字像素的顯示器上繪制平滑的模擬線條。臭名昭著的“鋸齒狀線條”讓人類觀眾感到惱火，并成為衡量顯示性能的關(guān)鍵指標(biāo)。像素密度當(dāng)然是一個顯而易見的解決方案，但顯示器設(shè)計人員不能僅僅將像素尺寸減小到避免“鋸齒”所需的大小。LCD（液晶顯示器）是當(dāng)時占主導(dǎo)地位的數(shù)字顯示技術(shù)，其分辨率和產(chǎn)量受到限制，類似于半導(dǎo)體在摩爾定律的每一步中受到限制。因此，在將像素密度提高到可制造極限后，顯示制造商使用的工具是“抗鋸齒”。通俗地說，

【圖3 | 較小的像素尺寸和抗鋸齒功能幫助早期的數(shù)字顯示設(shè)計師減少了圖像邊緣上令人討厭的鋸齒狀邊緣。］

這個數(shù)字顯示器的抗鋸齒故事讓我們深入了解了我們“適應(yīng)技術(shù)曲線”的難題。產(chǎn)品管理/開發(fā)通過顯示設(shè)計的“更高分辨率”方法來響應(yīng)技術(shù)曲線。他們首先通過提高分辨率來響應(yīng)技術(shù)加速——更快地開發(fā)和發(fā)布產(chǎn)品，但這非常昂貴。公司需要更多的工程師和設(shè)計師來加快速度，他們可以更快地重新開始，這樣研發(fā)的消耗率就會持續(xù)增加，從而提高業(yè)務(wù)的固定成本。如果沒有蘋果的毛利率或產(chǎn)品數(shù)量，這可能會破壞業(yè)務(wù)。

所以問題是，我們?nèi)绾尾扇「〉牟襟E并模糊界限？物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)者的答案是模塊化架構(gòu)。模塊和模塊化架構(gòu)已經(jīng)存在了很長時間，但如果公司要保持技術(shù)曲線并構(gòu)建客戶想要的價格合理的產(chǎn)品，則必須提高物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的滲透水平。

例如，蜂窩調(diào)制解調(diào)器已在工業(yè)應(yīng)用中使用多年，但產(chǎn)品的運營商認(rèn)證既昂貴又耗時，從而減慢了產(chǎn)品開發(fā)周期。最近，終端設(shè)備認(rèn)證模塊已進(jìn)入市場，幫助工業(yè)和醫(yī)療設(shè)備公司縮短這部分周期。這是朝著正確方向邁出的一步，但還不夠。

在考慮模塊和產(chǎn)品線架構(gòu)時，物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)師必須更廣泛地看待認(rèn)證，而不僅僅是認(rèn)證。物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)主要基于軟件構(gòu)建，并且比我們歷史上的任何時候都更基于學(xué)習(xí)速度（人類和機(jī)器）進(jìn)行轉(zhuǎn)換。模塊和模塊化架構(gòu)為應(yīng)對這種技術(shù)變革及其帶來的業(yè)務(wù)績效挑戰(zhàn)提供了機(jī)會。模塊為制造商提供了三種重要的工具來跟蹤和平滑他們的適應(yīng)與技術(shù)曲線：

1. 更快的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)性縮短了周期

物聯(lián)網(wǎng)目前面臨的挑戰(zhàn)之一是法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)散和快速變化。隨著越來越多的設(shè)備上線，安全和隱私法規(guī)正在迅速變化。LTE 等通信標(biāo)準(zhǔn)在電信行業(yè)適應(yīng)市場需求的過程中不斷發(fā)展和加速。模塊減少了符合不斷變化的標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)時間和成本，尤其是在包含預(yù)認(rèn)證的情況下。模塊還可以預(yù)先啟用法規(guī)遵從性，例如醫(yī)療應(yīng)用中的 ISO 13485，以及射頻和蜂窩應(yīng)用中的 FCC 等級和 PTCRB 等標(biāo)準(zhǔn)。安全補丁和升級通常是通過無線 （OTA） 完成的，但模塊化架構(gòu)可以實現(xiàn)硬件升級到設(shè)備，而無需完全重建或更換。

2. 整合技術(shù)和客戶支持可降低成本

物聯(lián)網(wǎng)的隱藏挑戰(zhàn)之一是客戶服務(wù)和技術(shù)支持成本。隨著開發(fā)人員集成新技術(shù)和生態(tài)系統(tǒng)的其他部分，支持客戶對于每種新產(chǎn)品體驗變得更加復(fù)雜和昂貴?？蛻艉图夹g(shù)支持成本不僅會隨著收入的增加而增加，而且隨著 B2B 銷售導(dǎo)致 B2C 支持電話的出現(xiàn)，它們會超出運行并降低利潤。

模塊化產(chǎn)品架構(gòu)允許產(chǎn)品經(jīng)理更好地將產(chǎn)品特性與細(xì)分市場相匹配，即提供更多產(chǎn)品以更好地滿足獨特的細(xì)分市場需求，同時通過模塊在功能級別上利用技術(shù)支持和維護(hù)成本。模塊化架構(gòu)允許可擴(kuò)展的收入并提高利潤率，因為支持成本不必隨著收入而擴(kuò)展。

3. 利用軟件的力量模糊界限——擴(kuò)展每一步的性能］

模塊是硬件和軟件的集成，用于提供產(chǎn)品架構(gòu)的功能塊。因此，它們使開發(fā)人員有機(jī)會通過軟件增強來模糊性能曲線中每個步驟的界限。給定的硬件模塊，特別是計算模塊，可以具有多個軟件映像和累積的軟件價值。模塊制造商還必須調(diào)整和利用軟件來擴(kuò)展其模塊的功能。例如，Digi 的 Xbee3 RF 和蜂窩模塊現(xiàn)在具有可編程性，允許在數(shù)據(jù)源點對額外的業(yè)務(wù)或數(shù)據(jù)邏輯進(jìn)行編程。

因此，模塊化架構(gòu)的生命周期圍繞硬件周期進(jìn)行擴(kuò)展，并允許企業(yè)通過更快速的軟件升級來跟隨變化。下面的曲線顯示了模塊化軟件如何模糊產(chǎn)品開發(fā)周期并使給定的硬件迭代更長時間地符合性能預(yù)期。

在模塊化硬件架構(gòu)內(nèi)構(gòu)建的累積軟件進(jìn)步模糊了物聯(lián)網(wǎng)中開發(fā)周期和技術(shù)預(yù)期之間的差距。

【圖4 | 在模塊化硬件架構(gòu)中構(gòu)建的累積軟件進(jìn)步模糊了物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)周期和技術(shù)預(yù)期之間的差距。］

“加速時代”給社會和行業(yè)都帶來了艱巨的挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)制造商知道，他們必須打造智能產(chǎn)品才能跟上技術(shù)加速的步伐。新的產(chǎn)品功能和特性使其在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用更加有效，但智能產(chǎn)品公司必須利用模塊化架構(gòu)來跟上摩爾定律和蘋果、亞馬遜和三星等消費電子公司推動的客戶期望曲線的加速。使用傳統(tǒng)的產(chǎn)品管理和開發(fā)來跟上技術(shù)的步伐是不可持續(xù)的。模塊化架構(gòu)允許制造商加快新產(chǎn)品的步伐和應(yīng)用，同時“模糊”每一步的性能。模塊為他們提供了適應(yīng)的工具。

審核編輯：郭婷