產(chǎn)品開發(fā)可行性研究報告

產(chǎn)品開發(fā)可行性研究報告目的：產(chǎn)品開發(fā)評審輸入項(xiàng)目名稱軟硬件平臺化預(yù)研項(xiàng)目編號填表日期2022-8-24項(xiàng)目必要性產(chǎn)品/項(xiàng)目目標(biāo)（交付物、成果）1）開發(fā)平臺軟件產(chǎn)品：包括必要的工具軟件（日志工具，實(shí)時數(shù)據(jù)查看工具），API庫及二次開發(fā)文檔2）開發(fā)維護(hù)工具軟件產(chǎn)品：包括項(xiàng)目管理，可配置模塊化終端接口。至少實(shí)現(xiàn)融合終端運(yùn)維。3）開發(fā)完成核心板級實(shí)時模塊，半年實(shí)現(xiàn)在DTU或FTU的樣機(jī)應(yīng)用。并提供開發(fā)文檔。存在問題及必要性產(chǎn)品硬件芯片升級慢，往往第一代產(chǎn)品開發(fā)出來之后，只要沒有重大問題，就延續(xù)使用，長期不會升級。多年之后，芯片廠家不斷推出新版本替換芯片，老產(chǎn)品也因?yàn)榕f芯片價格高，導(dǎo)致成本較高。產(chǎn)品軟件升級慢，后續(xù)開發(fā)工作主要是在原版本軟件基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)丁工作。這樣的工作往往是堆積代碼，導(dǎo)致無用、低效代碼的大量存在，同時用戶新需求得不到及時響應(yīng)，錯失市場機(jī)會。新產(chǎn)品開發(fā)出來之后，需要驗(yàn)證的周期長。從電路原理，芯片使用，到基本軟件系統(tǒng)正常運(yùn)行，再到功能驗(yàn)證，性能驗(yàn)證，穩(wěn)定性拷機(jī)等。各過程都可能引入新的問題。但是由于項(xiàng)目工期要求等，設(shè)備往往測試不足，很快被安裝到項(xiàng)目現(xiàn)場。問題往往是到現(xiàn)場使用之后才暴露出來。從而導(dǎo)致維護(hù)成本高，客戶信譽(yù)受損。應(yīng)用研發(fā)人員應(yīng)該把精力主要放在應(yīng)用開發(fā)上。但是如果沒有人員進(jìn)行芯片升級、平臺開發(fā)，新的硬件技術(shù)得不到引入，將導(dǎo)致硬件技術(shù)落后。尤其是落后于當(dāng)前主流技術(shù)。產(chǎn)品勢必會成本高，與其他廠家產(chǎn)品相比，相對功能少，性能差，最終會被市場淘汰。缺少軟件整體設(shè)計；代碼版本混亂；代碼測試不充分。軟件工程化主要體現(xiàn)在質(zhì)量風(fēng)險管控上。缺少有效的可操作的管理機(jī)工具和機(jī)制。軟件缺少上層設(shè)計，模塊化程度低，各自為戰(zhàn)，費(fèi)時費(fèi)力。而且往往共性問題在各產(chǎn)品中都會出現(xiàn)，維護(hù)混亂。各產(chǎn)品，各系統(tǒng)，各項(xiàng)目軟件不能形成整體。工程化程度低。缺少單元測試。缺少問題跟蹤機(jī)制，缺少代碼版本管理或者缺少分支管控。維護(hù)工具不統(tǒng)一，風(fēng)格和使用習(xí)慣各異。一方面增加了維護(hù)人員熟練掌握程度，另外維護(hù)工具不能形成規(guī)模，功能不會很完善和健全。不能及時延申市場；客戶需求不能及時響應(yīng)。立項(xiàng)依據(jù)根據(jù)公司領(lǐng)導(dǎo)要求，統(tǒng)一公司現(xiàn)有產(chǎn)品軟硬件平臺市場分析目標(biāo)市場和應(yīng)用場景針對公司業(yè)務(wù)和行業(yè)特點(diǎn)，有選擇的選取值得信賴的廠家，成本合理的產(chǎn)品和系列，進(jìn)行研究和使用，并沉淀到公司的產(chǎn)品中，是我們硬件平臺化的目標(biāo)。軟件平臺化主要是規(guī)劃軟件模塊，統(tǒng)一軟件設(shè)計，建立不同應(yīng)用之間的代碼聯(lián)系。市場預(yù)測年份202220232024市場需求公司銷售預(yù)計售價競爭對手信息北京科銳科銳DTU，F(xiàn)TU目前是基于Cortex-M4核MCU控制器實(shí)現(xiàn)。軟件平臺化方面在MCU硬件類型較少，主要基于實(shí)時操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一套自有軟件框架，具有較小規(guī)模的軟件平臺。系統(tǒng)使用FreeRTOS和UcOS系統(tǒng)。據(jù)了解科銳目前正在研發(fā)分布式終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)多核產(chǎn)品。軟件開發(fā)工作量較大。三清互聯(lián)三清互聯(lián)DTU，F(xiàn)TU目前基于DSP28335平臺開發(fā)。硬件上平臺使用比較便利。但是平臺單一，應(yīng)用范圍受限。軟件基本是基于芯片廠家提供的示例程序框架實(shí)現(xiàn)，未進(jìn)行平臺化工作。北京智芯北京智芯目前采用了硬件平臺化。其主推的SCM701核心板被應(yīng)用于融合終端。目前正在推廣到DTU，F(xiàn)TU。該核心板具備統(tǒng)一嵌入式Linux系統(tǒng)及外設(shè)驅(qū)動接口，按照業(yè)務(wù)可裁剪系統(tǒng)和定制外設(shè)。其軟件平臺化主要在操作系統(tǒng)與驅(qū)動級別。技術(shù)可行性技術(shù)先進(jìn)性分析相對于公司已有產(chǎn)品技術(shù)方案，平臺化具備以下先進(jìn)性：開發(fā)設(shè)計方法及工具上：采用面向?qū)ο蠓绞皆O(shè)計，采用先建模后開發(fā)過程硬件方面：控制器處理器支持更廣泛的選型及系列化軟件具備更廣泛的可移植性及通用性技術(shù)依據(jù)和準(zhǔn)備平臺化技術(shù)可以快速將產(chǎn)品系列化，并提升產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量和周期。1）軟件平臺直接在DM2016基礎(chǔ)上開發(fā)實(shí)現(xiàn)2）linux核心板及實(shí)時模塊，在廠家推薦參考電路基礎(chǔ)上開發(fā)實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)1）統(tǒng)一各種產(chǎn)品業(yè)務(wù)模型，包括實(shí)時系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，維護(hù)工具2）硬件系列化，增加產(chǎn)品落地可選方案技術(shù)難點(diǎn)和對策1）適應(yīng)各種硬件平臺的統(tǒng)一軟件框架復(fù)雜性較大，采用分層適配的模式實(shí)現(xiàn)可以很好地解決嵌入式軟件的統(tǒng)一性2）業(yè)務(wù)模型的實(shí)現(xiàn)在不同硬件平臺的執(zhí)行效率要求比較高，才能保證高級模型在嵌入式設(shè)備上可以正常實(shí)現(xiàn)。C++語言可以兼顧模型實(shí)現(xiàn)和執(zhí)行效率，同時應(yīng)該優(yōu)化語句效率和空間效率3）維護(hù)軟件支持不同設(shè)備業(yè)務(wù)差異大，通過模塊化通信方式，可配置化界面名稱信息等。知識產(chǎn)權(quán)軟件開發(fā)基于自研模塊或使用開源軟件，不涉及第三方版權(quán)問題。開發(fā)產(chǎn)品屬于公司自有知識產(chǎn)權(quán)。開發(fā)周期任務(wù)名周期設(shè)計輸入評審（項(xiàng)目計劃書、項(xiàng)目任務(wù)書）1個月設(shè)計評審4個月樣機(jī)評審3個月技術(shù)評審2個月小批試制評審1個月設(shè)計確認(rèn)評審1個月合計12個月硬件平臺化針對公司業(yè)務(wù)和行業(yè)特點(diǎn)，有選擇的選取值得信賴的廠家，成本合理的產(chǎn)品和系列，進(jìn)行研究和使用，并沉淀到公司的產(chǎn)品中，是我們硬件平臺化的目標(biāo)。模塊化：將特定芯片，特定功能集成到相對獨(dú)立的硬件模塊之上。針對不同芯片和應(yīng)用，可以歸類到三類模塊化模式：DSP，MCU等功能相對簡單，接口比較少的芯片，模塊化的方式可以開發(fā)該芯片的最大系統(tǒng)模塊；核心板模式主要用于芯片功能比較強(qiáng)大，電路要求復(fù)雜，制造工藝要求高的芯片；典型應(yīng)用往往是功能比較單一，對結(jié)構(gòu)，性能有特殊要求的。系列化：對于那些技術(shù)原理相似，功能通用，但是成本，結(jié)構(gòu)等有所區(qū)別的硬件模塊，應(yīng)該進(jìn)行系列化開發(fā)。MCU方案往往優(yōu)先考慮成本。這類產(chǎn)品的系列化主要是芯片廠家提供的系列方案，以及跨廠家的系列方案。更多的是應(yīng)用方案和軟件方案。DSP方案主要用于解決實(shí)時性要求。DSP憑借其高效的浮點(diǎn)運(yùn)算，以及針對電子控制的專用外設(shè)接口，在電力電子控制，采樣等方面具有重要的應(yīng)用。嵌入式linux方案作為遠(yuǎn)端裝置類的主控模塊，在工業(yè)上已經(jīng)得到了大量的應(yīng)用和驗(yàn)證。從成本和性能上，大體上可以分為三種檔次:低端，以數(shù)據(jù)收集轉(zhuǎn)發(fā)為主。具備簡單的網(wǎng)絡(luò)通信功能，可以實(shí)現(xiàn)專用協(xié)議數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)上傳給主站系統(tǒng)。中端，一般以通信采集為主，并有計算任務(wù)，數(shù)據(jù)吞吐量都不大。高端：大量計算，網(wǎng)絡(luò)集中，有的還具備觸摸彩屏，web服務(wù)等。通用計算機(jī)方案更多的指工業(yè)控制計算機(jī)。目前專業(yè)做工控機(jī)的廠家也比較多，比如研華，其價格也比較合理。這種產(chǎn)品的需求可以直接考慮市面成熟產(chǎn)品。而且這種產(chǎn)品的可替代性也比較大。主要工作是軟件的支持即可。增加可替代方案。硬件平臺化的工作主要是屏蔽不同批次，不同型號，不同規(guī)格硬件的差異，給產(chǎn)品選項(xiàng)，開發(fā)提供更多可靠可替代的可選方案。從而達(dá)到快速響應(yīng)市場需求，快速開發(fā)出穩(wěn)定可靠，使用的產(chǎn)品。主要功能和技術(shù)指標(biāo)軟件平臺化軟件平臺化的核心工作是提升代碼的可復(fù)用性，提升代碼質(zhì)量。同時也是我們公司研發(fā)平臺化的核心。軟件平臺化主要是規(guī)劃軟件模塊，統(tǒng)一軟件設(shè)計，建立不同應(yīng)用之間的代碼聯(lián)系。提升代碼的可復(fù)用性。采用分層，分模塊方式設(shè)計實(shí)現(xiàn)。包括：通用算法，嵌入式專用系統(tǒng)程序，通用操作系統(tǒng)程序，專用操作系統(tǒng)程序使用第三方成熟穩(wěn)定的庫程序。優(yōu)先選擇使用行業(yè)認(rèn)可的，經(jīng)過使用驗(yàn)證過的版本，對于開源軟件，使用具有長期支持開發(fā)的穩(wěn)定版本。這些代碼應(yīng)該完全可控。包括：boost，sqlite，mysql，qt。提煉核心業(yè)務(wù)程序。根據(jù)公司產(chǎn)品應(yīng)用，抽象出來的具有公司特色的業(yè)務(wù)模型，并通過軟件進(jìn)行實(shí)現(xiàn)和沉淀。比如：交采計算，保護(hù)控制，通信轉(zhuǎn)發(fā)等等提升代碼質(zhì)量。重視設(shè)計，使用UML工具對系統(tǒng)及模塊從靜態(tài)，動態(tài)等各方面進(jìn)行立體建模。遵循編碼規(guī)范。引進(jìn)單元測試。執(zhí)行代碼走查。軟件功能：交采計算：采樣計算是電力監(jiān)控的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)。涉及采樣精度，狀態(tài)量分辨率，防抖，諧波計算，功率計算，數(shù)據(jù)上報等。保護(hù)控制：設(shè)備安全運(yùn)行，設(shè)備自動保護(hù)。通信：通信規(guī)約主要承擔(dān)了現(xiàn)場設(shè)備通信采集，后臺上報，遠(yuǎn)程控制的功能。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)：終端以及后臺服務(wù)器都有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的需求。數(shù)據(jù)保存：高效準(zhǔn)確的記錄歷史數(shù)據(jù)。錄波：提供了對于電力系統(tǒng)研究和故障判斷的原始波形數(shù)據(jù)。專用控制：主要指故障指示器等業(yè)務(wù)功能人機(jī)交互：提供專業(yè)友好的人機(jī)交互界面自動化監(jiān)控系統(tǒng)：具備完善的遙測，遙信，遙控等功能，具備實(shí)時數(shù)據(jù)圖形化展示功能。包括：實(shí)時監(jiān)控，權(quán)限管理，報表系統(tǒng)，主從模式運(yùn)行等。仿真培訓(xùn)：具備系統(tǒng)仿真功能，能夠接入實(shí)際設(shè)備，實(shí)現(xiàn)從機(jī)運(yùn)行等。安防系統(tǒng)：具備安防業(yè)務(wù)接入功能，比如攝像頭，門禁綜合監(jiān)控系統(tǒng)：具備用戶業(yè)務(wù)處理功能。比如工單管理，設(shè)備管理，生產(chǎn)調(diào)度管理等。Web服務(wù)：提供面向互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的能力，方便用戶系統(tǒng)集成。包括瀏覽器訪問，手機(jī)APP訪問，以及小程序，公眾號等方式集成。云服務(wù)：當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)時代，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用遍地開花。數(shù)據(jù)越來越成為企業(yè)最寶貴的資源。云服務(wù)正稱為企業(yè)服務(wù)市場，服務(wù)社會的標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案開發(fā)一套平臺化硬件硬件平臺化主要主要工作是完成開發(fā)一套基于嵌入式Linux系統(tǒng)的核心板，和一款實(shí)時MCU模塊。嵌入式Linux核心板主要滿足DTU、FTU主通信板功能需求，可作為終端類匯聚通信單元使用。實(shí)時MCU模塊主要滿足DTU、FTU實(shí)時采樣、計算、控制等功能需求，可作為DTU、FTU交采單元、IO單元使用。終端中使用多核系統(tǒng)處理的方案目前行業(yè)應(yīng)用比較廣泛，技術(shù)可行。包括多核DSP，ARM+DSP，以及ARM+MCU方式。目前智芯公司也在推廣其ARM+MCU方案應(yīng)用于TTU，DTU以及FTU產(chǎn)品。硬件是產(chǎn)品基礎(chǔ)，第一版平臺化的目標(biāo)是開發(fā)可用，可靠，經(jīng)濟(jì)的硬件平臺。目前平臺組已經(jīng)開展了前期調(diào)研和選型的工作。包括與芯片廠家，芯片渠道廠家，以及第三方硬件廠家做技術(shù)交流。已經(jīng)具有幾款備選方案。開發(fā)平臺軟件軟件平臺化主要工作時完成開發(fā)可用的平臺軟件庫及工具。支持Linux系統(tǒng)，嵌入式Linux系統(tǒng)，和實(shí)時操作系統(tǒng)，如：FreeRtos等。平臺參考DM2016系統(tǒng)或者基于DM2016系統(tǒng)開發(fā)。平臺軟件功能實(shí)現(xiàn)：通用數(shù)據(jù)類型，分層的規(guī)約框架，SCADA模型庫，日志庫，消息庫，歷史數(shù)據(jù)存儲，實(shí)時監(jiān)控框架，硬件外設(shè)庫，等。開發(fā)維護(hù)工具基于Qt開發(fā)一款維護(hù)軟件。維護(hù)軟件具備項(xiàng)目管理功能，可用創(chuàng)建項(xiàng)目，備份項(xiàng)目，和更新裝置。具備實(shí)時監(jiān)控功能。具備參數(shù)管理功能?？捎糜谘邪l(fā)測試，生產(chǎn)調(diào)試和工程維護(hù)。生產(chǎn)可行性制造可行性采購可行性項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性研發(fā)費(fèi)用項(xiàng)目名稱預(yù)算（萬元）費(fèi)用說明1.研發(fā)物料費(fèi)用開發(fā)板，樣板2.研發(fā)人員的薪資半年3.項(xiàng)目獎金獎勵參與研發(fā)人員4.加班費(fèi)、餐費(fèi)、補(bǔ)貼5.模具費(fèi)0是否可轉(zhuǎn)為固定資產(chǎn)6.工藝裝備開發(fā)及制造費(fèi)0