AI 硬件產(chǎn)品經(jīng)理需要懂的技術(shù)有哪些？本文作者就這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了思考并總結(jié)，與大家分享。

目錄：

1. 計(jì)算機(jī)硬件（計(jì)算/輸入/輸出/交互）
2. 計(jì)算機(jī)軟件（系統(tǒng)/算法）
3. 懂技術(shù)的概念與構(gòu)建技術(shù)知識(shí)體系

完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件（hardware）和軟件（software）兩大部分（即兩類資源）組成的。

計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中看得見(jiàn)、摸得著的物理設(shè)備，是一種高度復(fù)雜的、由多種電子線路及精密機(jī)械裝置等構(gòu)成的、能自動(dòng)并且高速地完成數(shù)據(jù)計(jì)算與處理的裝置或者工具。

計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的程序和相關(guān)數(shù)據(jù)，包括完成計(jì)算機(jī)資源管理、方便用戶使用的系統(tǒng)軟件和完成用戶預(yù)期處理的應(yīng)用軟件這樣兩大部分。

硬件與軟件二者相互依存，分工協(xié)作，缺一不可，硬件是計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)，軟件則為硬件完成預(yù)期功能提供智力支持。

下面以我做過(guò)的無(wú)人機(jī)為例，分解一下需要哪些方面的技術(shù)能力，做一個(gè)簡(jiǎn)單的認(rèn)知。

01 計(jì)算機(jī)硬件

如上圖，大疆的無(wú)人機(jī)包含兩部分，飛機(jī)和遙控器。

遙控器對(duì)于飛機(jī)來(lái)講，屬于輸入設(shè)備。類似于我們電腦的鍵盤鼠標(biāo)。

我們先不討論遙控器，只看飛機(jī)部分。（見(jiàn)下圖）

圖中 GPS、前視/下視/后視視覺(jué)系統(tǒng)、紅外感知系統(tǒng)，這些都是傳感器，屬于輸入裝置。

電機(jī)屬于輸出裝置，有的也叫做動(dòng)作器，根據(jù)輸出命令做出相應(yīng)的反應(yīng)。

機(jī)頭 LED 指示燈、飛行器狀態(tài)指示燈、對(duì)頻狀態(tài)指示燈、對(duì)頻按鍵以及電池上的電源開關(guān)，電量指示燈。這些屬于人機(jī)交互部分。

還有一部分我們從外觀上看不見(jiàn)的。處于機(jī)體內(nèi)部的處理器、儲(chǔ)存器、圖像 sensor 等。

所以，一個(gè)智能設(shè)備與我們的計(jì)算機(jī)組成一模一樣，輸入—>計(jì)算—>輸出。

計(jì)算機(jī)組成

以前推薦過(guò)一本書《計(jì)算機(jī)組成原理》。

以我們?nèi)祟悂?lái)舉例，耳鼻眼口（傳感器，獲取并輸入），眼觀四路，耳聽(tīng)八方，獲取周邊環(huán)境信息；傳輸?shù)酱竽X（計(jì)算）；手腳（動(dòng)作器，輸出）。

1.1 硬件的計(jì)算部分

了解這一部分有什么好處？

• 我們 PM 需要了解智能設(shè)備的工作原理，才知道怎么設(shè)計(jì)一款產(chǎn)品。
• 功能及流程的權(quán)衡取舍，比如我們同時(shí)需要做人臉識(shí)別和視頻數(shù)據(jù)傳輸，需要考慮硬件資源開銷的問(wèn)題。產(chǎn)品規(guī)劃的權(quán)衡取舍，比如產(chǎn)品在軟件上的迭代考慮是否預(yù)留資源。
• 成本評(píng)估，我們自己根據(jù)需求設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，更夠較為準(zhǔn)確的做成本預(yù)估，選擇什么樣的處理器、多大的ROM/RAM 等。
• 開發(fā)周期的評(píng)估，換了一個(gè)硬件平臺(tái)，運(yùn)行于其上的大部分軟件/算法基本不能復(fù)用，基本上算法重新開發(fā)。

更重要的是，我們明白這部分內(nèi)容，跟軟件、算法、硬件團(tuán)隊(duì)溝通的時(shí)候會(huì)快速簡(jiǎn)單很多，別人不需要跟你解釋太多。比如硬件團(tuán)隊(duì)在做原理圖設(shè)計(jì)的時(shí)候需要芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)、設(shè)計(jì)指南等，需要傳感器的規(guī)格、接口定義，芯片支持列表等等。

產(chǎn)品前期溝通的時(shí)候，能夠快速找到對(duì)應(yīng)的相關(guān)人，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，定位問(wèn)題，拉取相關(guān)的人員進(jìn)行簡(jiǎn)短溝通以提高產(chǎn)品人自身的效率。

懂一些這部分內(nèi)容的優(yōu)勢(shì)是當(dāng)我們更加深入了解這一塊兒內(nèi)容的時(shí)候，我們做的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力可能更加不一樣。

經(jīng)常關(guān)注新的硬件平臺(tái)，可以增加產(chǎn)品在性能、成本上的優(yōu)勢(shì)。

科技創(chuàng)新是需求創(chuàng)造的基礎(chǔ)。可能我們以前解決不了的問(wèn)題，在新的硬件平臺(tái)可能輕松解決了。

產(chǎn)品經(jīng)理經(jīng)常拓展這些資源，有利于賦能我們創(chuàng)造產(chǎn)品。

1.2 硬件的輸入部分

我們經(jīng)常講，AI 重要的三駕馬車，算法、算力、數(shù)據(jù)。

AI 硬件設(shè)備，一部分?jǐn)?shù)據(jù)是事先準(zhǔn)備好的用于訓(xùn)練設(shè)備的智能。另一部分是從外部實(shí)時(shí)獲取的。這部分來(lái)源就是我們?cè)O(shè)備上的傳感器。

數(shù)據(jù)輸入的質(zhì)量決定了我們?cè)O(shè)備輸出效果的好壞。類似于我們讀了很多的雞湯文章，但是沒(méi)辦法做好自己的工作，這部分雞湯文章屬于無(wú)效數(shù)據(jù)。

我們根據(jù)產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)和場(chǎng)景選用不同的傳感器，甚至傳感器組合來(lái)實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)功能。因?yàn)椴煌瑐鞲衅鬟m用不同環(huán)境、具備不同功能和效果邊界。

上例中的無(wú)人機(jī)，一個(gè)定位功能，氣壓計(jì)可以提供高度信息，但是這個(gè)高度信息只是海拔高度，并且受溫度影響，俗稱“溫漂”。這就造成了使用場(chǎng)景和數(shù)據(jù)精度的局限。

• 爬坡地貌：隨著坡度上升，海拔高度變化極小，很容造成撞擊山坡。這時(shí)候你可以使用超聲波輔助定位。
• 室內(nèi)環(huán)境：室內(nèi)無(wú) GPS，如果需要精確定位，使無(wú)人機(jī)不漂移，就需要配合下視視覺(jué)傳感器配合。

簡(jiǎn)單列舉上面兩點(diǎn)環(huán)境說(shuō)明傳感器的適用邊界。

再看一下傳感器的功能和效果邊界。

超聲波可以實(shí)現(xiàn)高度測(cè)量，但是有測(cè)量極限，并且某些材質(zhì)對(duì)超聲波具有吸收特性。

視覺(jué)傳感器效果不錯(cuò)，但是易受環(huán)境光影響，同時(shí)也對(duì)透明玻璃失效，也存在視覺(jué)盲區(qū)。視覺(jué)傳感器主要原理是抓取物體特征進(jìn)行計(jì)算，環(huán)境光影響類似于拿手電筒照射我們的眼睛，使我們什么都看不到。

傳感器的類別特別多，有距離（激光雷達(dá)/超聲波雷達(dá)/深度攝像頭）、煙霧氣體、觸控、動(dòng)作、光線、加速度和角度測(cè)量（IMU）、身份識(shí)別、聲音等等。

有無(wú)數(shù)的傳感器都能夠檢測(cè)你能得到的任何事物。因此沒(méi)辦法一一列舉，只能靠我們平常的積累和項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)。通過(guò)廣泛的涉獵獲知廣袤的傳感器功能與效果邊界；通過(guò)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)明白其中的奧妙。

之前推薦過(guò)一本書《傳感器實(shí)戰(zhàn)全攻略》，有興趣，動(dòng)手能力強(qiáng)可以親自實(shí)現(xiàn)一下，也可以作為一個(gè)傳感器入門教材。

AIOT 實(shí)現(xiàn)的前提就是我們能夠運(yùn)用傳感器獲取到我們需要的數(shù)據(jù)，然后才能通過(guò) AI 去處理，實(shí)現(xiàn)智能化。

1.3 硬件的輸出部分

其實(shí)這部分分為人機(jī)交互和動(dòng)作執(zhí)行兩部分。為什么呢？

比如 LED 指示燈、顯示屏這些既有通過(guò)計(jì)算處理給出的狀態(tài)結(jié)果也有給人類的交互。

我自己是將執(zhí)行動(dòng)作的部分定義為輸出，比如無(wú)人機(jī)的電機(jī)。將指示燈、顯示屏、蜂鳴器等定義為人機(jī)交互。主題思想是執(zhí)行動(dòng)作的為輸出，給人類反饋的是交互。

這里主要講執(zhí)行動(dòng)作。交互部分單獨(dú)作為一個(gè)小主題。

無(wú)人機(jī)執(zhí)行動(dòng)作的有兩部分，一個(gè)是螺旋槳下面的電機(jī)，一個(gè)是云臺(tái)相機(jī)部分的電機(jī)。

螺旋槳部分的電機(jī)，控制各電機(jī)的轉(zhuǎn)速以產(chǎn)生不同升力，從而控制無(wú)人機(jī)的航向。電機(jī)有不同的類型，比如無(wú)刷電機(jī)，空心杯電機(jī)。玩具無(wú)人機(jī)以及一些兒童玩具汽車都用空心杯。消費(fèi)級(jí)、工業(yè)用無(wú)人機(jī)多用無(wú)刷電機(jī)。

為什么要單獨(dú)講這個(gè)呢？

因?yàn)椴煌闹悄茉O(shè)備其如果有動(dòng)作器，其動(dòng)作器的類型不一樣，比如優(yōu)必選機(jī)器人上的那些關(guān)節(jié)是舵機(jī)。

我們需要根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境和產(chǎn)品效用選擇最適合的動(dòng)作輸出部件。擴(kuò)大、提高產(chǎn)品的效用邊界。

1.4 硬件的交互部分

我自己將交互分為人機(jī)交互和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交互兩部分。

人機(jī)交互：即人與設(shè)備的交互，使用人對(duì)設(shè)備的控制和設(shè)備給使用人的直觀狀態(tài)反饋。

互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交互：既然是 AI 硬件產(chǎn)品，必定有數(shù)據(jù)產(chǎn)生或者聯(lián)網(wǎng)等。將數(shù)據(jù)傳送到云端處理或者轉(zhuǎn)發(fā)到 App 端。

先看人機(jī)交互部分：

無(wú)人機(jī)例子中的交互包含了指示燈、按鍵這些。

產(chǎn)品經(jīng)理需要知道在何種場(chǎng)景下使用何種指示燈，做出那些指示反饋的交互，也就是我們常說(shuō)的用戶體驗(yàn)。

用不同的顏色、不同的閃爍等級(jí)表示飛機(jī)的狀態(tài)，比如紅色燈快速閃爍，表示飛機(jī)沒(méi)電了，給人一種強(qiáng)烈的刺激，告訴機(jī)主需要快速停止操作并返航。

我們需要知道 LED 有三色燈，也有單色燈，可以多種顏色組合使用。LED 還可以做成燈帶，燈帶能做成什么樣比較漂亮，進(jìn)而提升產(chǎn)品的美觀度。

按鍵，可以復(fù)用以節(jié)省成本、使外觀更加美觀，比如 iPhone 就一個(gè) home 鍵搞定一切，特別的簡(jiǎn)單。按鍵還可以長(zhǎng)按、短按、長(zhǎng)按+短按組合使用，實(shí)現(xiàn)不同的功能，比如短按顯示電量，短按+長(zhǎng)按開關(guān)機(jī)；也可以與其他按鍵組合實(shí)現(xiàn)另一項(xiàng)功能。

mic 陣列，在智能音箱上 mic 陣列的重要性比較高，什么樣的mic 收音效果怎么樣，最好是 360 度都能喚醒音箱對(duì)吧！了解各類 mic 的特性，大小、靈敏度、信噪比、最大輸入聲壓等。

數(shù)據(jù)交互部分：

目前無(wú)人機(jī)的數(shù)據(jù)是通過(guò) App 傳到云端服務(wù)器，不太直觀。稍微提一下，一般無(wú)人機(jī)下發(fā)到 App 端的數(shù)據(jù)是通過(guò) 5.8G 信號(hào)，也有不少采用 WiFi 傳輸。然后 App 通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)互聯(lián)網(wǎng)或者家里的路由器上傳到云端。

這里面還有一些設(shè)計(jì)機(jī)制會(huì)導(dǎo)致用戶體驗(yàn)問(wèn)題，比較復(fù)雜暫且不表。

我們用比較常見(jiàn)的產(chǎn)品來(lái)舉例，以求直觀的認(rèn)知體驗(yàn)。

我們的無(wú)線耳機(jī)采用藍(lán)牙與手機(jī)或者電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；

我們的智能手機(jī)采用WiFi/4G模塊與對(duì)應(yīng)的服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

沒(méi)錯(cuò)！產(chǎn)品經(jīng)理需要了解的數(shù)據(jù)交互就是這部分。

產(chǎn)品經(jīng)理需要了解這些組網(wǎng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，適用環(huán)境。

以常見(jiàn)的 WiFi 為例：

智能手機(jī)，直接在屏幕上輸入密碼即可使手機(jī)入網(wǎng)。一是用戶習(xí)慣已經(jīng)形成，二是基本也算是傻瓜式。并且智能手機(jī)也在迭代，比如小米手機(jī)直接分享二維碼即可使另外一臺(tái)手機(jī)入網(wǎng)。

假設(shè)我們終端是 wifi 入網(wǎng)，那我們是 2.4G&5G 兩個(gè)頻段都是支持嗎？?jī)蓚€(gè)頻段有不同的特性，成本也不一樣。假如不這支持 2.4G，其實(shí)很多用戶家里的路由器是不支持 5G 頻段的。

我們 AI 硬件產(chǎn)品可能沒(méi)有屏幕，需要考慮用戶如何傻瓜式的入網(wǎng)。在入網(wǎng)方式方面，我們提供 AP 模式讓用戶通過(guò) App 告訴終端 WiFi 的名稱和密碼，還是通過(guò)藍(lán)牙的方式，或通過(guò)攝像頭掃碼的方式。

如果不了解 wifi，就不知道 WiFi 有 AP 模式和 station 模式，也不知道怎么設(shè)計(jì)入網(wǎng)方式是最符合用戶的認(rèn)知及習(xí)慣。

所以，根據(jù)我們產(chǎn)品的適用環(huán)境，考慮功耗、速率、續(xù)航、傳輸距離、延時(shí)及聯(lián)網(wǎng)耗時(shí)、成本等，關(guān)注其用戶體驗(yàn)。

產(chǎn)品經(jīng)理視角還是關(guān)注于用戶、場(chǎng)景，因此關(guān)于計(jì)算機(jī)硬件重點(diǎn)關(guān)注輸入與輸出部分，這兩部分與用戶強(qiáng)相關(guān)。

計(jì)算部分深度參與到軟硬件討論中即可，花大量時(shí)間將這個(gè)學(xué)會(huì)對(duì)于產(chǎn)品經(jīng)理來(lái)講有點(diǎn)兒浪費(fèi)時(shí)間。

參與工程實(shí)踐過(guò)程中我認(rèn)為是一個(gè)不錯(cuò)的學(xué)習(xí)方式，重點(diǎn)關(guān)注技術(shù)動(dòng)態(tài)，以幫助我們優(yōu)化產(chǎn)品的性能與成本，以及提供更好的解決方案。

02 計(jì)算機(jī)軟件

若進(jìn)一步深入分析計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，我們可以通過(guò) 6 個(gè)層次來(lái)認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)的組成關(guān)系（如圖）。

最下面的兩層屬于硬件內(nèi)容，最上面的3層屬于軟件內(nèi)容，中間的指令系統(tǒng)層連接硬件和軟件兩部分，與兩部分都有密切關(guān)系。

2.1 操作系統(tǒng)

產(chǎn)品經(jīng)理不需要完整了解這里面的全部，關(guān)注一下操作系統(tǒng)這一層級(jí)即可。我們經(jīng)常接觸的就是「操作系統(tǒng)」，對(duì)這個(gè)相對(duì)比較清楚，有一點(diǎn)兒認(rèn)知。例如手機(jī)的操作系統(tǒng) Android/iOS 等;電腦操作系統(tǒng) windows/Mac os 等。

我們?cè)O(shè)計(jì)的功能基本是在這一層之上實(shí)現(xiàn)的。我們不需要在這一層面有過(guò)多的了解，當(dāng)然如果懂一些更好，方便與工程師之間順暢的溝通。

需要明確的是，最后聯(lián)調(diào)通過(guò)，找工程師拿到引導(dǎo)裝載程序（bootloader)以及固件（系統(tǒng)及應(yīng)用軟件，通常是打包好的，但也有分層的）給到工廠 NPI 或者其他負(fù)責(zé)生產(chǎn)的人員進(jìn)行成品軟件燒錄。

2.2 人工智能技術(shù)（算法）

這層叫做應(yīng)用軟件也好，還是算法也好，我們不在這些專業(yè)名詞上做過(guò)多的糾結(jié)。

我們重點(diǎn)關(guān)注能夠?qū)崿F(xiàn)我們既定的目標(biāo)，以用戶需求側(cè)為導(dǎo)向引導(dǎo)技術(shù)研發(fā)；提高決策水平和溝通能力。

理解人工智能技術(shù)什么能做，什么不能做；什么容易做，什么不容易做；什么該做，什么不該做。確保需求的可行性，實(shí)現(xiàn)方案的模塊拆解，評(píng)估工作量，以產(chǎn)品/業(yè)務(wù)的角度協(xié)助研發(fā)人員以保證系統(tǒng)架構(gòu)的合理性。

懂技術(shù)并不是說(shuō)我們能夠?qū)嶋H的工程實(shí)踐，當(dāng)然如果能夠做簡(jiǎn)單的工程實(shí)踐更好，因?yàn)槟軌驇椭覀兏玫睦斫馊斯ぶ悄芗夹g(shù)。工程實(shí)踐是算法工程師的工作，并不是產(chǎn)品經(jīng)理的工作。

AI 產(chǎn)品經(jīng)理需要在技術(shù)廣度上發(fā)揮力量；算法型產(chǎn)品經(jīng)理或者算法工程師在技術(shù)深度上發(fā)揮力量。

理解目前主要的人工智能技術(shù)，機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)；計(jì)算機(jī)視覺(jué)、語(yǔ)音交互（ASR/NLP/對(duì)話管理/自然語(yǔ)言生成/TTS）、Vslam、知識(shí)圖譜等。

03??技術(shù)的概念與知識(shí)體系構(gòu)建

AI 硬件產(chǎn)品經(jīng)理懂技術(shù)的概念概括為：

• 技術(shù)賦能產(chǎn)品創(chuàng)新，掌握前沿技術(shù)在所處領(lǐng)域的應(yīng)用和實(shí)踐；
• 融入到實(shí)際的研發(fā)過(guò)程中，設(shè)計(jì)交互體驗(yàn)（或叫用戶的使用體驗(yàn)），協(xié)調(diào)人工智能三要素“算法、算力、數(shù)據(jù)”；
• 從對(duì)手或者目前技術(shù)層面橫向比較產(chǎn)品優(yōu)劣勢(shì)，對(duì)內(nèi)外宣傳價(jià)值。

構(gòu)建技術(shù)知識(shí)體系：

• 人工智能三駕馬車“算法、算力、數(shù)據(jù)”；
• 硬件資源，傳感器和組網(wǎng)（其實(shí)也是傳感器）；
• 人機(jī)交互語(yǔ)言（燈帶、按鍵等）。

只有懂，才知道軟硬件效用與邊界，才能更好的運(yùn)用。

最后，從技術(shù)、成本與性能上理解，軟件和硬件在邏輯上是等效的，即某些操作有軟件實(shí)現(xiàn)，反之亦然。按照摩爾定律來(lái)講，組成計(jì)算機(jī)的基本元器件的發(fā)展，其性能不斷提高，價(jià)格不斷下降。某些軟件操作由硬件去完成，即軟件硬化，同時(shí)也提高了實(shí)際的運(yùn)行速度。所以這是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過(guò)程，取決于我們產(chǎn)品經(jīng)理的決策。

作者：Arvinzhou，微信號(hào)：zf519678391；公眾號(hào)：AI 硬件產(chǎn)品官（ID：AIPM001）歡迎關(guān)注我，期待與您交流

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