بردهایی که در طی چندین سال تحقیق و توسعه درست کردیم

تب داغ هوشمندی چند نفر را کشته است؟

در این سالهای اخیر هیچ کلمه ای به اندازه‌ی کلمه‌ی "هوشمند" خوشبخت نبوده است. هر کسب و کاری سعی کرده است هر طور که شده از این کلمه استفاده کند، حتی اگر آن کسب و کار تولید آبمیوه باشد. و البته در این میان، تجهیزات کامپیوتری حق آب و گل دارند. آنچه که در ادامه خواهید خواند، داستان شکل گیری خانه هوشمند هیناوا است.

در پستی با نام یکی بود یکی نبود، هیچ خانه ی هوشمندی نبود توضیح دادم که خانه هوشمند هیناوا کارش را از کجا شروع کرد و چه شکستهایی را پشت سر گذاشت. در این پست در مورد چالش‌هایی خواهید خواند که برای تولید محصول موفق نهایی طی شده است.

به طور معمول افرادی که وارد حوزه‌ی ساخت خانه‌ی هوشمند می‌شوند، تحصیلکرده‌ی برق یا کامپیوتر هستند. جوان‌های پر از انرژی که در طی این سال‌ها آن‌ها را زیاد دیده‌ام. همگی کار را از یک نقطه‌ی مشترک شروع می‌کنند؛ یک نمونه‌ی خارجی را باز می‌کنند، مدارش را بررسی می‌کنند و از سادگی آن دچار شعف شده و با خودشان می‌گویند: "کل قطعاتی که روی این برد سوار شده چهل هزار تومان هم نمیشود! این شرکت‌های شیاد چطور آن را چهارصد هزار تومان میفروشند؟ من ارزانترش را خواهم ساخت و پولدار میشوم!!". و البته آنها در ظاهر حرف درستی می‌زنند، اما مساله اینجاست که یک محصول فقط آن چیزی نیست که می‌بینند.

در اولین مرحله‌ی پروژه، طراحی چهار برد اصلی جزو برنامه‌مان بود. با توجه به شباهت‌هایی که بین آنها بود تصمیم گرفتیم تا ابتدا برد مربوط به کنترل روشنایی، یعنی کلید را تولید کنیم. اولین مساله انتخاب نوع ارتباط بیسیم و پروتکل ارتباطی بین نودها بود. در آن سالهایی که ما کار را شروع کرده بودیم (حدود 1393)، دو گزینه ی اصلی در پیش رو داشتیم: SimpliciTi از شرکت TI و ZigBee از یک نهاد فراشرکتی. البته گزینه‌ی Z-Wave هم موجود بود که به دلیل تحریم‌ها امکان استفاده‌ی اصولی از آن را نداشتیم. جایی برای تعلل وجود نداشت. از آمریکا بردهای راه انداز هر دو سیستم را سفارش دادیم.

بردهای راه انداز سیمپلیسیتی و زیگبی در شروع کارمان
بردهای راه انداز سیمپلیسیتی و زیگبی در شروع کارمان

 

هر دو سیستم را تجربه کردیم و در نهایت به این نتیجه رسیدیم که ZigBee گزینه‌ی مناسب‌تری است. برنامه نویس‌هایمان سخت مشغول برنامه‌نویسی برای این سیستم شدند و نتایج اولیه هم امیدوار کننده بود. اولین سخت افزارها را هم بر پایه‌ی همین تکنولوژی طراحی کردیم و در تیراژ محدودی تولید کردیم.

ماژول های زیگبی
ماژول های زیگبی که سفارش دادیم و کار نکرد

 

ناگهان با یک مشکل اساسی روبرو شدیم؛ چیپ‌هایی که برای زیگبی استفاده کرده بودیم خروجی نامناسبی در بخش رادیویی داشتند و سیگنال بسیار ضعیفی دریافت میکردیم. احتمالا راه حل هم استفاده از چیپ‌های دست اول آمریکایی به جای چیپ‌های خریداری شده از چین بود که البته قیمت‌ها را خیلی افزایش می‌داد. در آن برهه خیلی تلاش و هزینه کرده بودیم و این اتفاق ما را خیلی خسته کرده بود. در کنار این مشکلات فنی، مسایلی هم در حوزه‌ی سرمایه‌گذاری پیش آمده بود و شرایط بحرانی واقعا بحرانی بود.

پس از یک وقفه ی چند ماهه و حل شدن مشکلات سرمایه‌گذاری، ایده ی جدیدی به ذهن‌مان رسید. استفاده از بلوتوث در لایه‌ی ارتباطی بین نودها. نسخه‌ی جدید بلوتوث علاوه بر آنکه توان مصرفی پایینی داشت، از قیمت منسابی هم برخوردار بود و کار با آن هم خیلی ساده‌تر به نظر می‌رسید. این بار هم تعلل نکردیم و از هر مدل ماژول بلوتوث که در بازار ایران پیدا می‌شد، یک نسخه تهیه کردیم.

ماژول های بلوتوث
اولین ماژول های بلوتوث که تست کردیم

 

تقریبا تمام ماژول ها در چین تولید شده بودند و هیچ دیتاشیت مناسبی برای آنها پیدا نمی‌کردیم. کار با آنها خیلی سخت بود و حتی یکی از دیتاشیت‌های به زبان چینی را هم به انگلیسی ترجمه کردم تا بتوانم با آن ماژول کار کنم. پس از کلی تلاش و پشت سر گذاشتن سعی و خطا، به یک ماژول مناسب رسیدیم. در برنامه‌نویسی برای ماژول‌های بلوتوث حرفه‌ای تر شدیم و اولین نسخه‌ی کلید روشنایی بر پایه‌ی بلوتوث را تولید کردیم. در وقت‌های اضافه هم برنامه‌ای برای ماژول بلوتوث خودمان نوشتیم که دیگران هم بتوانند به سادگی از آن برای پروژه‌های خودشان استفاده کنند که در پستی به نام بلوز در مورد آن توضیحاتی داده‌ام. البته بعدتر متوجه شدیم در برخی کاربردها نمی‌توانیم از بلوتوث استفاده کنیم و بدین ترتیب بود که وایفای هم به مجموعه‌ی خانه هوشمند ما اضافه شد.

سیر تکامل بردهای کنترل روشنایی
سیر تکامل بردهای کنترل روشنایی

 

از بحث بردهای الکرونیکی (که من ترجیح میدهم عبارت Embedded System را در موردشان به کار ببرم) که بگذریم، طراحی بدنه و ترکیب آن با بردها، یک مساله‌ی اساسی دیگر برای ما بود. تقریبا یک سال را صرف طراحی توامان بردها و بدنه و ساخت قالب‌های پلاستیکی آنها کردیم. البته جزییات زیادی هم در این میان وجود داشتند، برای مثال دقیقا از چه ماده‌ی پلاستیکی استفاده کنیم، مواد پلاستیکی را با چه رنگی ترکیب کنیم که در دمای بالا رنگ به درستی ترکیب شده باشد، رنگکاری پس از تزریق پلاستیک را با چه متدی و توسط کدام تولید کننده انجام دهیم، چاپ لوگوی شرکت بر روی محصولات از چه رنگی استفاده کند و با چه تکنولوژی چاپی انجام شود.

سیر تکامل بدنه ی سنسورهای در
سیر تکامل بدنه ی سنسورهای در

 

در سال نود و شش، پنج محصول مختلف طراحی کرده بودیم که هر کدام جزییات خاص خودشان را داشتند. تفاوت یک محصول خوب با یک محصول بد در همین جزییات هستش. و دقیقا همین تفاوت هستش که هزینه‌ی توسعه‎ی یک محصول را بیشتر می‌کند. هزینه‌های پنهانی که باعث می‌شود تا قیمت محصول شما فقط پول قطعاتی نباشد که بر روی برد می‌بینید.

© از شما برای بازنشر مطالب به همراه لینک سایت ممنونیم!