[硬件] 电路设计漫谈之-颠覆性创新与重新发明

颠覆性创新是近来最火的一个概念，而且大多与Internet有关。后IT泡沫时代的创新主要集中在Social Networking领域。以facebook，twitter为代表。实际上MCN等巨头已经有很成熟的Blog及社区论坛，但还是抵挡不住Facebook，twitter等的冲击。社交领域的源头应该源自于最早的ICQ。之后派生出来了MCN messenger，Yahoo messenger，google talk，QQ等。Blog包括各种的照片视频分享也都很成熟。但Facebook从泡妞开始，颠覆了了照片分享朋友圈等的SN应用。之后移动互联网的成熟又让twitter，Wechat，Whatsapp，Telegram，Line等把SN颠覆了一把。现在的SN巨头们谁也不敢说自己还能领导几年，说不定啥时候有出来几个愣头青把他们教训的一愣一愣的。听好多中学生说他们目前都不怎么玩Facebook了。其它颠覆性创新比如大家耳熟能详的ebay，amanzon，淘宝，支付宝等。

硬件技术其实也在经历类似的过程，只是没有SN行业那么早，以及那么折腾的频繁。网络硬件的黄金时期是上世纪90年代。那时Internet正处在其成长期，网络基本建设需求旺盛。记得最早AOL推出的14Kbps的拨号上网，需求强劲，大量的公司投入到拨号Modem的研发。上网速率几乎一年就提高一倍，一直到了56Kbps，然后ADSL登场。做路由器的Cisco，光通信的NT/LU等，光器件的JDSU等生意红火的不得了。大量的创投资金进入到网络硬件行业。但随着网络系统的逐渐成熟，以2011标志的IT泡沫破裂为标志，硬件的发展一蹶不振。各硬件公司大量裁人，NT破产，LU与Actel合并，当年每年股票都1拆2连续7-8的Cisco十来年了股票还是原地踏步。硬件技术经历了中间的WIFI，无线等几次起伏也就泛起了点浪花，没带来大的变化。

随着ipod/iphone的到来，硬件技术的复苏终于有所期待。Apple正真意义上的智能手机也把互联网带到了移动时代。除了大量智能手机平板的出现外，最关键的是网络的无所不在，无线化，和极小型化，更给传统的硬件产业带来了崭新的发展机会。但这轮的硬件发展有他独特的地方。本文试图从个人的理解聊聊这轮创新的特点。

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1。网络化$ c" ]5 m! J) S) A1 N/ s6 f1 E
也就是所说的Internet of Things或者Internet of Everything。由于Internet的彻底普及，带来了以前只有专有通信网络才具备的便利通信条件。尤其是无线internet的真正普及。过去2G和3G的架构还都是以支持语音为主，在语音网络的架构下发展出来的系统。新一代的LTE完全把语音只看作是数据通信的一种应用，主要以支持Internet为主的架构。数据传输的价格也大幅度下降。Verizon好像有$1钱一个月5M数据，专门面向M2M的服务。这样一来，以前难以想象的遥控遥测便成为现实。过去只有使用昂贵的专用网络，对专有设备做遥控遥测操作。现在家中的空调，街上的灯光，各种穿戴设备都能实现联网。

2. 极小型化4 B/ r7 z6 h. f
得益于摩尔定律继续有效，现在微小的芯片上也继承了类似过去PentiumPC才有的计算能力。具有ARM+WIFI或者其它无线能力的SOC也可以很低的成本得到。不久前Google搞的在隐形眼镜中集成了血糖传感器和无线发射器就是一个极端典型的例子。chromecast，穿戴设备等无不得益于高度集成化的元器件。

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3. 智能化
  T# x6 x# Y& z* _6 ^这里的智能化不只是以前有CPU控制就叫做的智能化。以NEST为例，它可以根据你的日常使用习惯，自学习来设置空调在不同时段的温度，即达到舒适又做到节能。最近一帮google/apple的工程师出来创立的Aether设计的cone speaker，其实就是一个蓝牙音箱，但它能根据你的听音乐习惯，逐渐学习你的喜好，自动下载你在不同场景下要听的音乐。自学习，智能识别，自适应等智能化的技术用在传统的装备，是这波创新的特点之一。

4. 重新定义( o& ^& s( e. {% f6 \% x
或者叫重新发明。以上所说的NEST的空调控制器，CONE Speaker音箱等实际都是早已存在的东西。但将它网络化，智能化后，把传统的硬件设备赋予了新的体验。Tesla的电动汽车也可是说是重新定义了汽车或者电动汽车产业。它用笔记本的锂电池而不是传统的铅酸电池，仪表盘其实是一个17寸的平板有着强大的OS和网络功能。当报道Tesla汽车碰撞起火，分析出来是底盘过低造成的，他们就一夜之间发布“升级”命令把底盘统一调高几寸。除了这些硬件创新外，Telsla计划建设全国主要高速公路每隔100英里的免费充电网络，更是对整个传统汽车业运营模式的颠覆。

0 P7 j9 [  U9 E5.已有硬件的组合0 N: ^, z- x; A# m, |
大多数颠覆性创新的硬件设备，其实很少有新的器件设计。大多是用现有的硬件元件，加入独特的应用模式。即使是复杂如google的无人驾驶汽车，也是用现有的GPS，传感器，网络通讯等模块组合而成的，当然创新的部分在于算法。

; ~, ~6 |+ k- j& u4 R粗略看来这一波的硬件颠覆性创新，很多是按照以下模式：重新发明传统设备+网络功能+智能化+已有的硬件组合。其特点是引入更人性化的智能和网络功能。从产品设计本身，ipod/iphone开创的简洁优雅的外形和界面，对新一代硬件开发影响颇深。硬件设计已经超脱了以前以电路图+PCB设计为主的范畴。工程师们应该从更宏观的角度看待一个产品的开发：创新的使用体验定义从而赋予传统产品以新的生命，在现有的硬件资源组合基础上，独特的算法实现所定义的功能。