模块化提供加速时代所需的适应能力

弗里德曼的论文既可怕又鼓舞人心。其中一些变化是渐进的，甚至在本质上是进化的，但这种组合正在推动变化的加速。

作为一名物理学家，我很早就了解到加速具有指数级的影响。物理学训练我为我的世界中的一切建模：我寻找数学来帮助我理解、预测和适应一切，从我如何进行铁人三项（空气动力学）到如何经营技术业务（投资回报率的蒙特卡洛模拟） 。 所以我特别喜欢弗里德曼讲述他与 Google X 的 Astro Teller 关于技术和人类行为的对话。Teller 在他的白板上用一个数字描述了我们人类现在在适应技术的累积力量方面所面临的挑战。

【图1 | Astro Teller的变化率和适应曲线］

我们人类仍在以适度的线性速度适应社会和政策方面的变化。我们不喜欢变化，但技术正在以指数方式积累力量和价值，每一个新的进步都建立在以前的进步之上并成倍增加。

弗里德曼的分析是关于社会和政策适应的，他在讨论我们如何利用这些工具提高我们遵循技术曲线的能力方面做得非常出色。但作为产品开发人员和业务战略家，我的问题可以用一个简单的问题来概括：我们如何在业务资源限制的情况下跟上加速变化的步伐？我们如何适应不断加速的变化？

Teller 的曲线引起了我的共鸣，我立即想到了科技公司，尤其是工业和医疗公司是如何与技术加速作斗争的。我们的产品生命周期和开发时间是适应技术变化曲线驱动的性能预期的低分辨率步骤。每一款新产品都朝着正确的方向发展，但新产品推出的速度并没有与消费者对技术性能的期望相称。

我们的新产品是一种太慢、太粗糙的技术适应数字化。大多数情况下，我们开发新的、性能更高的产品所需的时间太长，并且跌落到曲线之下（例如，在更高容量、更快的 4G LTE 时代的 2G/3G 连接产品）。有时我们会看到技术曲线，但我们应用空间的基础设施无法承受新兴技术，因此我们提前发布了产品（例如，用于资产监控等物联网应用的 4G LTE 连接）。结果，我们将大部分时间花在市场上与客户期望不同步的产品上；要么我们太早/太贵，要么我们没有使用最先进的技术，而是使用过时的。

该图显示了主要由消费产品推动的 LTE 进步之后的互联工业产品示例。请注意，随着技术曲线呈指数级加速，曲线落后的时间——销售过时的产品——会增加，因为制造商无法加速开发（即适应）以保持与客户期望的平衡。

【图2 | 基础开发周期太慢，无法跟随加速的技术曲线］

我回忆起我个人经历过的类似技术变革中的类似曲线：视频显示器从模拟到数字的转换（例如 CRT 到 LCD）。我的学习经历发生在将头戴式显示器应用到广泛的应用中，我咨询了当时正在重新发明航空电子驾驶舱显示器并为同样的技术进步而苦苦挣扎的同事。在这种新的数字成像技术的背景下，我们努力应对人类视觉感知的复杂性和精细化。

正是从这些数字显示专家那里，我第一次了解到抗锯齿。我知道，我在这里陷入困境，但请和我在一起。当时的挑战是在带有数字像素的显示器上绘制平滑的模拟线条。臭名昭著的“锯齿状线条”让人类观众感到恼火，并成为衡量显示性能的关键指标。像素密度当然是一个显而易见的解决方案，但显示器设计人员不能仅仅将像素尺寸减小到避免“锯齿”所需的大小。LCD（液晶显示器）是当时占主导地位的数字显示技术，其分辨率和产量受到限制，类似于半导体在摩尔定律的每一步中受到限制。因此，在将像素密度提高到可制造极限后，显示制造商使用的工具是“抗锯齿”。通俗地说，

【图3 | 较小的像素尺寸和抗锯齿功能帮助早期的数字显示设计师减少了图像边缘上令人讨厌的锯齿状边缘。］

这个数字显示器的抗锯齿故事让我们深入了解了我们“适应技术曲线”的难题。产品管理/开发通过显示设计的“更高分辨率”方法来响应技术曲线。他们首先通过提高分辨率来响应技术加速——更快地开发和发布产品，但这非常昂贵。公司需要更多的工程师和设计师来加快速度，他们可以更快地重新开始，这样研发的消耗率就会持续增加，从而提高业务的固定成本。如果没有苹果的毛利率或产品数量，这可能会破坏业务。

所以问题是，我们如何采取更小的步骤并模糊界限？物联网建设者的答案是模块化架构。模块和模块化架构已经存在了很长时间，但如果公司要保持技术曲线并构建客户想要的价格合理的产品，则必须提高物联网产品的渗透水平。

例如，蜂窝调制解调器已在工业应用中使用多年，但产品的运营商认证既昂贵又耗时，从而减慢了产品开发周期。最近，终端设备认证模块已进入市场，帮助工业和医疗设备公司缩短这部分周期。这是朝着正确方向迈出的一步，但还不够。

在考虑模块和产品线架构时，物联网架构师必须更广泛地看待认证，而不仅仅是认证。物联网生态系统主要基于软件构建，并且比我们历史上的任何时候都更基于学习速度（人类和机器）进行转换。模块和模块化架构为应对这种技术变革及其带来的业务绩效挑战提供了机会。模块为制造商提供了三种重要的工具来跟踪和平滑他们的适应与技术曲线：

1. 更快的法规和标准合规性缩短了周期

物联网目前面临的挑战之一是法规和标准的扩散和快速变化。随着越来越多的设备上线，安全和隐私法规正在迅速变化。LTE 等通信标准在电信行业适应市场需求的过程中不断发展和加速。模块减少了符合不断变化的标准的开发时间和成本，尤其是在包含预认证的情况下。模块还可以预先启用法规遵从性，例如医疗应用中的 ISO 13485，以及射频和蜂窝应用中的 FCC 等级和 PTCRB 等标准。安全补丁和升级通常是通过无线 （OTA） 完成的，但模块化架构可以实现硬件升级到设备，而无需完全重建或更换。

2. 整合技术和客户支持可降低成本

物联网的隐藏挑战之一是客户服务和技术支持成本。随着开发人员集成新技术和生态系统的其他部分，支持客户对于每种新产品体验变得更加复杂和昂贵。客户和技术支持成本不仅会随着收入的增加而增加，而且随着 B2B 销售导致 B2C 支持电话的出现，它们会超出运行并降低利润。

模块化产品架构允许产品经理更好地将产品特性与细分市场相匹配，即提供更多产品以更好地满足独特的细分市场需求，同时通过模块在功能级别上利用技术支持和维护成本。模块化架构允许可扩展的收入并提高利润率，因为支持成本不必随着收入而扩展。

3. 利用软件的力量模糊界限——扩展每一步的性能］

模块是硬件和软件的集成，用于提供产品架构的功能块。因此，它们使开发人员有机会通过软件增强来模糊性能曲线中每个步骤的界限。给定的硬件模块，特别是计算模块，可以具有多个软件映像和累积的软件价值。模块制造商还必须调整和利用软件来扩展其模块的功能。例如，Digi 的 Xbee3 RF 和蜂窝模块现在具有可编程性，允许在数据源点对额外的业务或数据逻辑进行编程。

因此，模块化架构的生命周期围绕硬件周期进行扩展，并允许企业通过更快速的软件升级来跟随变化。下面的曲线显示了模块化软件如何模糊产品开发周期并使给定的硬件迭代更长时间地符合性能预期。

在模块化硬件架构内构建的累积软件进步模糊了物联网中开发周期和技术预期之间的差距。

【图4 | 在模块化硬件架构中构建的累积软件进步模糊了物联网开发周期和技术预期之间的差距。］

“加速时代”给社会和行业都带来了艰巨的挑战。物联网制造商知道，他们必须打造智能产品才能跟上技术加速的步伐。新的产品功能和特性使其在物联网中的应用更加有效，但智能产品公司必须利用模块化架构来跟上摩尔定律和苹果、亚马逊和三星等消费电子公司推动的客户期望曲线的加速。使用传统的产品管理和开发来跟上技术的步伐是不可持续的。模块化架构允许制造商加快新产品的步伐和应用，同时“模糊”每一步的性能。模块为他们提供了适应的工具。

审核编辑：郭婷