与此同时,如今从概念草图到最终上市产品的转变,面临着技术难题、日益紧张的预算和不断缩短的交付期限等重重挑战。为了克服这些挑战,行业必须调整其原型制作方法。因此
,开发套件(DevKit)已成为新产品开发中最有价值的工具。DevKit 曾经被视为工程师的“学习工具”,如今却被许多人视为专业原始设备制造商(OEM)战略的基石。事实上,根据 Farnell 最近的一项调查,44% 的 OEM 目前在其设计流程中使用开发套件。更令人瞩目的是,近 84% 的 OEM 在其最终产品中也使用了他们自己提供的 DevKit 软件。
现代产品开发挑战
“如今,客户面临着从众多制造商中选择合适产品的巨大挑战,因为技术发展日新月异,他们很难跟上步伐。开发套件至关重要。制造商正是通过投资开发套件,才能将最新技术推向市场。”——丹·福特。
如今,工程师们面临着设计挑战的重重考验。随着工业界和消费者对更智能设备的需求不断增长,硬件的底层复杂性也随之增加。从零开始设计定制印刷电路板 (PCB) 不仅需要解决信号完整性问题和电源管理故障等技术难题,还要应对元器件采购方面的挑战。此外
,产品设计中的一个主要问题是循环依赖,即软件开发依赖于现有硬件,而硬件设计又依赖于已定义的软件需求。这使得在人工智能、物联网和工业自动化等快速发展的领域中,企业几乎没有空间进行快速迭代以超越竞争对手。开发套件有助于缓解这些挑战,因为它们允许工程师在早期阶段验证设计、软件栈和系统架构,而无需最终确定定制 PCB 的方案。
开发套件的作用:
开发套件本质上是连接创意与最终产品的桥梁。它包含一块预组装的电路板,电路板上集成了中央处理器(MCU、MPU 或 FPGA)以及一系列兼容的外设,例如传感器、通信模块和电源接口。其主要目的是提供一个稳定且经过预验证的环境,使工程师能够在无需立即进行定制生产的情况下,对代码和硬件配置进行试验。
在选择合适的平台时,工程师应优先考虑支持模块化扩展、标准化接口和完善文档的平台。利用示例代码、参考设计和应用笔记可以显著缩短学习曲线并加快验证速度。
为什么开发套件如此重要?
对于个人工程师和大型企业而言,采用开发套件都能带来以下几个关键优势:
1. 快速原型制作和概念验证。
开发套件最直接的优势在于,工程师可以在收到硬件后的几个小时内获得一个可运行的原型。这种“即插即用”的功能使团队能够在开发周期的早期阶段与利益相关者或投资者验证概念验证 (PoC),从而在投入大量资金之前确保项目的可行性。2
. 降低设计复杂性和风险。
开发套件使设计人员能够跳过初始硬件测试和故障排除阶段。凭借优化的线路和组件,工程师可以专注于确保产品真正满足应用需求,而无需担心基本的电源或信号问题。3
. 访问预验证的生态系统。
现代开发套件包含经过测试的 SDK、驱动程序和中间件,确保与嵌入式硬件无缝集成,使工程师能够专注于构建应用程序,而不是解决兼容性问题。这显著降低了蓝牙低功耗 (BLE)、Wi-Fi 6 和边缘人工智能等复杂技术的准入门槛。
工程师面临的常见挑战:
并非所有开发套件都一样。选择错误的套件可能会导致厂商锁定或限制可扩展性。为了避免这些陷阱,工程师应使用以下五个关键标准来评估套件:
1. 应用需求:
目标用例是首要筛选条件。物联网传感器节点需要低功耗和特定的连接方式(例如 LoRaWAN 或 NB-IoT),而工业人工智能视觉系统则需要高性能处理单元 (NPU) 和高速摄像头接口。2
. 硬件规格:
工程师除了关注 CPU 之外,还应考虑以下方面:
• 连接性:是否支持必要的无线协议?
• 内存:是否有足够的闪存和 RAM 来满足计划的软件栈需求?•
扩展性:是否具有用于添加扩展板或扩展模块的标准接口(例如 Arduino Uno 或 mikroBUS™)?
3. 软件生态系统:
强大的硬件如果没有优秀的软件支持,将毫无意义。该套件是否配备了强大的集成开发环境 (IDE)?是否有适用于传感器的库?拥有庞大社区的套件(例如 Raspberry Pi 或 STM32)通常比专用的专有开发板更容易通过论坛和开源代码库进行故障排除。4
. 兼容性促进可扩展性:
一个常见的错误是选择缺乏互操作性而无法升级的开发套件。高质量的套件在设计时就考虑到了特定的升级路径,从而实现从评估板到最终定制 PCB 的无缝过渡。选择支持整个开发生命周期升级的套件至关重要,这是确保设计和相关软件能够顺利迁移的基石,例如,从评估硬件到可用于生产的定制 PCB。
另一个常见的错误是仅根据处理器选择开发套件,而忽略了长期可用性、软件支持或升级选项。社区资源的重要性很容易被低估,因为缺乏社区资源会导致问题解决速度变慢,开发周期延长。最好从一开始就采取整体视角,帮助团队避免返工和延误。5
. 预算和可用性
虽然开发套件比定制开发便宜,但必须考虑组件的长期成本。此外,在供应链不稳定的时代,确保组件能够用于大规模生产至关重要。
分销商如何支持设计流程:
分销商通过设计和确保客户选择的产品适用于未来的应用和产品开发,从而消除客户的不确定性。Farnell 是少数几家涵盖众多供应商的分销商之一,我们整合多家制造商的开发套件的能力使我们能够为几乎所有需求提供合适的工具,包括那些原本难以找到的产品材料和设计细节。这使我们的客户能够更快地将产品推向市场,也是我们赢得和保持市场份额的关键优势。
不断增长的套件种类支持所有应用领域的创新,但也给如何有效地引导客户找到合适的解决方案带来了挑战。而像 Farnell 这样的分销商正是在此发挥作用,作为设计流程中的综合技术合作伙伴,他们能够提供宝贵的价值。利用他们的专业知识,可以有效地缩小选择范围,并确保选择最合适的解决方案。
专家指导和丰富的选择:
值得信赖的分销商提供来自Analog Devices、Renesas、Nordic Semiconductor和NXP等领先制造商的套件,方便工程师并排比较不同架构。他们的支持团队能够帮助避免常见错误,例如处理器规格过高或选择已过使用寿命的组件。
DevKit HQ:集中式资源平台
随着开发套件在现代设计工作流程中扮演着越来越重要的角色,工程师们越来越需要一个能够汇集各种选项、值得信赖的供应商以及实用指南的单一平台,以降低风险并加快设计决策。
为了满足这一需求,Farnell 近期推出了 DevKit HQ。这个在线资源平台旨在为用户提供一个集中查找和比较风险降低方案和问题解决方案的平台。DevKit
HQ 提供:
• 一个全面的平台,用于评估、原型设计和开发,使工程师能够在一个平台上按应用、技术和供应商系列快速比较不同的开发套件。
• 通过优先考虑具有标准接口的开发套件,缩短设计时间和成本,从而简化集成和迁移到自定义设计的过程。
• 提供详细的文档,只需单击即可访问数据手册、应用笔记和参考设计,节省通常浪费在搜索信息和指南上的时间。
• 应用概述,以及专门针对人工智能、物联网、传感器、电机控制和能源管理的精选版块,帮助工程师快速找到相关工具并高效使用。
从一开始就充满信心地进行设计。DevKit
已从简单的评估工具发展成为决定现代电子产品成功概率的战略资产。这些套件提供预先验证的硬件和软件构建模块,使工程师能够避免挫败感和失望,专注于打造卓越的产品。
然而,DevKit 的强大功能只有在经过深思熟虑的选择后才能真正发挥出来。通过仔细权衡应用需求和生态系统支持,并利用 Farnell 等合作伙伴提供的丰富技术资源,设计人员可以大幅降低风险并加速创新。Farnell
确保 DevKit 不仅是实验工具,更是可扩展、成功产品的基石。这得益于 Farnell 在整个设计过程中提供的支持,从 DevKit HQ 的早期访问,到原型制作、样品制作和评估,再到设计和批量生产的全面支持。在竞争日益激烈的市场中,选择合适的 DevKit(以及支持该选择的合适平台)是加快开发速度、降低风险和取得更好成果的关键一步。

作者:丹尼尔·福特,法内尔全球公司欧洲、中东和非洲地区销售和服务副总裁
