硬體創業二三事

隨著 IoT 浪潮的興起，以往以軟體為主流的創業圈也多了許多硬體新創的團隊。台灣有著三十年輝煌的電子業傳承，累積了大量的人才和技術，但由於缺乏宏觀的訓練，以及多年來代工導向的企業文化，使得許多原來在電子大廠練就一身武藝的高手，隻手空拳出來打天下時反而走得跌跌撞撞的。

接下來我想寫一系列的文章，聊聊硬體創業團隊可能會面臨的困難，和我經驗中的可能解決方法。

創業沒有捷徑，沒有保證班，更沒有公式。每個成功的創業者都是獨一無二的，因此沒有人能告訴你 “怎麼樣做才能成功創業”。犯錯其實是創業過程中最好的學習，而這裡分享的，就是我所犯過的錯。

(我已經在 2016 年 2 月辭去原來的工作，加入 AppWorks。雖然這不是我人生中第一次加入創業，但在這不惑之年放棄幾近退休的生活並展開這段全新的旅程，和我當年草創網京與藍芽奮戰時的心境，並無二致。)

硬體創業和軟體創業最大的不同，就是你最終一定得燒掉某些實質的、看得到摸得到的東西，然後把產品做出來。

軟體創業者如果把東西做壞了，燒掉的就是團隊的時間、精力、也許還有些雲端主機的費用，但是不會有任何的樹因你失敗而倒下。但硬體創業者如果把東西做壞了，你會為地球製造出一堆垃圾，而且，多半是很毒又不可回收的垃圾。

開出來不會動的 IC 和打出來不會動的電路板，對這個世界是沒有價值的，連拿去填海都要擔心汙染海洋。因此相較於碼農，硬漢其實是種比較不環保、對環境衝擊又大的生物。如何做個環保一點的硬漢，就是我們這次要聊的話題。

想做什麼？要做什麼？

要避免做出沒有用的東西，第一件事就是要先搞清楚要做出什麼東西。在傳統製造業中，這個過程就是 ”規格制定“。

以前你有 PM 幫你訂規格，現在你要自己訂規格。以前你可以嫌 PM 沒有腦袋不會訂規格，現在你要對自己訂的規格負責。

當你有一個 idea 要變成產品時，在真正動手前，一定要先確定這個東西做不做得出來。沒有人可以保證什麼東西一定做得出來，但是很多時候你可以經由一些 study 確定某些東西大概不可能做得出來，或是在可控的資源之下不可能做得出來。想做的東西不見得是實際的，因此經由 feasibility study 將想做的東西變成一個合理的規格，並將它做出來，是一個很重要的過程。

這是一個經過簡化的、典型的產品開發流程。事情如果完美的發生，你應該可以順著每個階段的箭頭一路往右走，debug 結束後產品就做出來了。

但世事難料，在我這麼多年的職業和創客生涯當中，我從來沒看過哪個產品可以從頭到尾一路勇往直前走到底的，路上總是有一些大大小小的石頭，逼著我們把它們搬開、繞過它們、或是把它們炸了。

最常見的就是開始做設計之後，發現東西因為某些工程上的困難，甚至工程上的不可能，而設計不出來，只好回頭檢討規格。更慘一點的就是設計做完了，開始進入真正燒錢的實作階段 (板子送洗送打了，模具開下去…)，才發現產品實作有窒礙難行的地方，只好一樣回頭找別的路走。

在這裡有一個非常重要的原則: 絕對不要直接修改規格。任何牽動到規格變更的事，請你回到 study 那個階段，重新 study 一次。

Study 什麼 ?

制定規格之前，我們要做兩個很重要的 study: requirement study (需求調查) 和 feasibility study (可行性調查)。

需求指的是你的目標客戶想要的是什麼，有些東西沒經過 requirement study，你不會知道原來你夢想中的完美產品，在你認為的客戶眼中其實只是一團屎。Requirement study 可以幫助你在真正丟錢丟材料下去燒之前，先確定這樣做值不值得。

如果 requirement study 是對你的客戶負責，那 feasibility study 就是對你自己負責。經由 feasibility study，你可以在真正投入設計資源之前，先排除一些因為工程上的不可能所導致的失敗。雖然所有的工程可行性問題通常會在設計階段浮現，但盡可能地在早期做好可行性評估可以省下不少繞路的時間。

舉個例子來說，電池容量的估測就是一開始最應該做的事。整個裝置的耗電基本上可以由主要元件的 datasheet 上得知，輔以基本的軟體行為模型，再複雜的動態系統也可以做初步的功耗評估，進而篩出一些實在太扯的規格。

比如說，你要做一個穿戴式裝置，要用 1.2″ 的 OLED panel 做顯示，可用的最大電池容量是 120mAh。目標規格是這裝置要可以連續使用 24 小時，而且螢幕都要亮著，那我們就可以簡單算出，如果 OLED panel 的平均耗電高於 5mA 的話 (OLED 面板的耗電是動態的，點亮的 pixel 越多，吃的電越多)，這個系統是不可能做出來的。通常查閱 datasheet 你可以知道你想用的 OLED panel 吃多少電，如果真的不知道的話，簡單做個實驗把它點起來，用電流表量一下也可以。

事實上在這個例子裡，有經驗的人可能知道，世界上沒有只吃 5mA 的 OLED panel。這個尺吋的單色 OLED 面板，吃電的行情在 25mA – 50mA 左右，因此簡單的估計就可以告訴你，這樣的裝置實務上是做不出來的。而且，我們還沒計算系統中其它零件的功耗呢。有些東西的功耗小到可以忽略 (如 accelerometer，通常在幾百個 uA 左右)，但也有西東西胃口很大 (GPS，tracking 的時候 10-20mA 跑不掉)，這些都可以透過先期調查得知。

千萬不要等到東西都設計好也做出來了，才發現 OLED 面板開著開著三小時就把電池榨乾了。

處處是陷阱

在規格制定和設計的過程當中，處處是陷阱，事前的考慮越周詳，越能降低你可能掉進陷阱中死掉而要重頭來過的機率。常見的陷阱有:

電池容量和耗電: 這我們已經在前面舉例說明過了，但也是我最常看到有人掉進去的洞。盡可能的精確估算，甚至做實驗，對於避免這個問題會有很大的幫助。

Layout 和組裝密度: 板子要做幾層 ? 需不需要盲埋孔 ? 全部的零件擠得進機構訂出來的板框嗎 ? 雖然 PCB layout 並沒有真正非常系統化的方法可以做密度估計，但事前盡可能用 placement 等方式模擬，總比走線走到快完成時才發現最後 2% 的走線怎麼樣都走不完要好。

天線: RF 的工程是門藝術，天線又是其中最難捉摸的一門。如果你的產品有用到天線，請務必諮詢 RF 專家，避免犯一些 RF 設計上的天條 (該接地沒接地，該挖開沒挖開…) IoT 的專案多半使用 2.4GHz ISM band 的天線，這是一種相對窄頻的天線，工作頻率是 2402 – 2483 MHz，頻寬不到 100MHz，算是很好掌握的，不難請教到有經驗的人。如果你要用到 WCDMA 或 LTE 的天線，那就是另一回事了，因為 WCDMA 或 LTE 都有很多工作頻段，天線的頻寬非常寬，相對來說設計難度是蠻高的。

EMI: 並非只有 RF 產品才會有 EMI 的問題。現在 Cortex-M 的處理器隨便都可以跑上 100MHz，這已經是 FM 廣播的工作頻率，理所當然也都進入各國 EMI 法規的射程。而如果你有用到 switching DC-DC 電源，現在很多小型化的 DC-DC 都工作在 1MHz 甚至以上的交換頻率，電感的擺位或 layout 不好的話，EMI 的惡夢可能也會找上門。

ESD: 請記得，如果你的產品有任何裸露的金屬部份，不管它跟電路有沒有連接，在做 ESD 驗證時都會是槍靶。請你從一開始設計就要把這件事放在心上，而不要等到 ESD 打不過時才去想要怎麼加 TVS 二極體。

外包的美麗與哀愁

硬體是一個高度分工的產業，這對新創團隊來說是一個有點難度的進入障礙。你不太容易在一個兩三人的團隊中湊齊電路、機構、光學、軟體、製造甚至其它專業的人力，更不用說光是電路這一行又細分成 RF、數位、電源、高速… 等一大堆不同的專業，就像軟體也分成 firmware、app、網站、PC… 等不同領域。雖然張無忌學了九陽神功之後學什麼武功都很快，甚至可以在幾個時辰內就學會乾坤大挪移，但這種不世出的練武奇才畢竟是少數。

因此，當團隊缺乏需要的專業人才時，外包是一個必要的手段。我並不反對新創團隊使用外包資源，但有個二不一沒有的原則應該遵守:

核心競爭力的部份不外包: 核心競爭力應該就是你出來創業的重要原因之一，也是你相信你自己的產品比別人做得好的關鍵。因此這個部份理論上要自己做才做得好，否則出來創業的應該是你的包商而不是你。

開不出規格的東西不外包: 要發工作出去，一份可以白紙黑字寫下來的規格是溝通的基礎，也是驗收的關鍵。如果你連規格都開不出來，你要怎麼告訴你的包商要做什麼呢 ?

天下沒有白吃的午餐: 不管你是濫用朋友、前同事、同學的資源，還是規規矩矩上分類廣告找承包商，該付的報酬還是要付。生意不是只做一次，台灣的業界是個很小的圈圈，一定遇得到。

如果你能做到以上三個原則，將設計工作發包出去可以讓你專注在核心部份的研發，對團隊來說絕對是好事。

謀定而後動

說了這麼多，其實只有一個原則: 盡可能把時間花在事前的規劃、調查、研究，而不要事後去補救。事前的規劃越完整，動工之後的意外就越少。”上醫醫未病，中醫醫欲病，下醫醫已病”，做產品設計也一樣。祝大家都做出自己驕傲客戶喜愛的好產品。