電子行業經歷了不斷的發展，現如今，它再也不是蹣跚學步的孩童，也不再是有勇無謀的少年，它已經成年，甚至步入了一個巨大的中年危機階段。

一代新的消費者出現了！他們對于我們現在生活著的高度互聯、由技術驅動的世界既熟悉又適應。并且，他們對于新事物的追逐欲望永無止境。電子對于他們來說已經不再只是產品，而是一種生活方式了。

我們的電子設計行業可以滿足新一代消費者的需求么？回答是一定的！但顯然不是通過老一套的設計理念和流程。

新一代的電子產品和過去的不一樣，不再是孤立的器件。相反，電子產品將作為一個智能部分被嵌入到整個互聯系統中去——一個圍繞產品的生態系統，從原來是電子設計體系的中心轉變成為一個大的多的產品生態系統的衛星。電子產品及其背后的生態系統緊密的連接在一起，組成了整個客戶體驗。從這一更廣義的角度來看，電子產品將遠遠超過用于生產的金屬、硅膠和塑料這些原料組合帶來的價值。

Apple公司的 iPod就是一個很好的例子。iPod的成功除了其產品本身的內在特性，還主要得益于其后臺對手持設備，音樂購買，和下載系統有機的組合。

電子設計行業整體都具有這樣轉變的趨勢，消費電子表現尤為明顯。無論是醫療，工業，消費品或者其他行業的用戶都希望他們的產品可以擁有更多功能，升級更方便，提供額外的服務，速度更快，價格則更便宜。

iPod的模式— 我們做到了嗎？

電子產品的公司又是如何做出反應的呢？讓我們做一個實驗：每周去訪問一下你附近的電子產品商店，注意其產品有何變化。幾個月后，你會發現一個有趣的現象：除了產品的性能指標（容量，速度，內存大小等）日漸增強，價格在逐級下降以外，其他什么大的變化也沒有。

雖然有很多的技術可圈可點，但是真正全新的概念卻寥寥可數。每周你都可以看到和以前型號沒有多少差別的新產品，而真正的創新卻總是鮮有出現。

為什么 Apple公司的新產品發布總是會吸引眾多的關注？因為它的產品通常會打破常規。每一個新的發布都會使人們歡呼雀躍，并對下一次的新品出爐翹首以盼。

每一個新產品總會引來模仿者，每一個新的服務都會招致抄襲甚至詆毀，但無論如何，Apple公司都能夠成功地證明其在創新和技術領先領域里的領導者的地位。

眾多的“iPod殺手”或者“iPhone殺手”產品的出現，有些甚至在美觀和技術設計質量上都可以與其平分秋色乃至略勝一籌，但他們還是無法撼動 Apple公司的地位。

這一切都是因為蘋果不只是在銷售一個設備，它銷售的是其背后的整個“生態系統”，與那些外觀漂亮的軟件和硬件相比，完全是另一個境界了。這個生態系統以設備作為起點，通過 PC上的 iTunes程序直接連接 iTunes網上商店，這在根本上封殺了競爭對手的生存空間。

是什么令 Apple公司在業界三星，諾基亞和索尼等巨頭的挑戰下穩如泰山？是因為它是技術上最先進的手持音樂設備，還是因為它的價格最便宜？都不是。是它背后的讓人難以抗拒的“生態系統”使得 Apple公司免疫于產品級別上的競爭。Apple公司通過網絡服務建立起一個可持續的競爭優勢，用于滿足用戶的需求，即快捷的購買、儲存、組織和虛擬播放世

界上的任意音樂。

現在，Apple已經開始大舉進軍手機市場，將其與用戶的關系拓展到這一新的領域。看上去，這就像當年入侵 MP3市場一樣，勢不可擋！

對于其他市場的借鑒

盡管音樂播放器只代表了一個市場，他們還是對其他市場的未來提供了借鑒，譬如說消費類市場、工業市場、醫療市場、軍工市場以及汽車市場。

在這些部分市場里，市場領導者已經建立超越產品本身的用戶關系。然而，因特網帶來的全球化，即時的通信需求，知識的商業化讓服務業和專業用戶領域里，通常定義的“用戶忠誠度”變得不再堅不可摧。從洗衣機，面包機，到汽車，幾乎所有的消費品市場里都在發生這種變化。

在每天都發生急劇變化的環境里，持續構建產品的差異性不僅是一個挑戰，更也是一個機會。音樂播放器的市場已經證明了這一點，而類似提升用戶體驗的變革已經成為一種不可阻擋的趨勢。

對于市場新的進入者來說，這無疑是一件好事；但是對于目前的市場領導者來說，則不然。

“生態系統”的概念— 實現真正的雙贏

在整個便攜音樂播放器市場中，Apple的地位很明顯不是單純地由 iPod締造的，其經久不衰的優勢是由其建立的整個“生態系統”所締造的。這個“生態系統”是以網絡為基礎，以其電子產品（iPod或者iPhone）以及 PC上應用的 iTunes 系統所組成。

從更理論的角度來看，電子產品是十分重要的，因為它是建立和維持顧客與制造商之間關系的重要渠道，是將客戶接入到這個“生態系統”之中的插孔。制造商如果從長遠的角度來看的話，這種“生態系統”的建立能夠幫助他們源源不斷的將品牌價值傳達給客戶。

如果商品的價值成功地傳達給客戶，那么當客戶需要購置新設備時就會更傾向于選擇在他們所熟悉的“生態環境”中物色。換句話說，客戶傾向在同一家制造商購買各種商品，而不是

拋棄其已購買過的產品所屬的“生態系統”，重新選擇新的賣家。

這是一種雙贏的模式，對于客戶來說他們所得到的遠不止 MP3播放器產品本身，對于 Apple來說他們也不僅僅是賣出一件產品，而是潛在的一系列產品。其他設備制造商們若想與 Apple競爭，就不得不和客戶之間也建立起這種關系模式和環境。

產品開發的意義

創建產品的“生態系統”需要借助新的產品開發理念。開發并提供一體化的產品體驗比僅僅提供一個成型的，單獨的產品要挑戰得多。

而要完成這樣的使命，僅僅在現行的靜態設計流程中（這種流程從微處理器成為主流產品以來，基本沒有變化）略作改變、擴展為一個更復雜的靜態設計流程是無法實現的。我們需要的一個全新的流程，越早采用越好。

正如Apple的例子為我們展示的，對于那些能提供更廣泛體驗的產品、并最終成為接入更大的生態系統中的插孔的設計，正在上演著。然而，這種設計很隨機，原因是我們現如今設計產品的方式是從硬件設計演變而來的。一直到現在，這種設計都只專注在設備本身。

為了向前發展，設計機構和工程師需要把注意力從硬件轉移到用戶需要的體驗上去，確定支持這樣的體驗所需要的產品功能，并創新性的用所有可以采用的技術來提供這樣的功能特性。調整自身并接受來自改變所帶來的機會是確保領先的關鍵因素，當然，你還有另一種選擇，那就是眼睜睜的看著整個行業把你拋棄。

突破性的思考

我們來假想一個情境：你是一個空調生產廠家，為了在競爭中領先，你可以生產效率更高、更安靜、功能更強大的產品，或者采取降價策略。但是，誰能保證后來者不會在這些方面超過你？到那個時候，誰才能繼續領先呢？

你還有另一個選擇，即開發出新一代提供用戶全新體驗的空調：加入可供用戶從世界的任何地方都能進行操作的可連接性；甚至，開發并利用一個iPhone的程序讓用戶在從機場回家的汽車里就能遙控空調機（當他們發覺家里的溫度比度假時要熱的時候）。

簡單的遠程控制只是冰山的一角。想象一下，一臺能親密連接到制造廠的智能空調：它能定期和制造廠的系統進行溝通，并且提供性能報告，例如，消費者能在空調系統崩潰前及時的監控到能量效率發生下降，并進行故障排除；或者消費者能在濾網阻塞前安排時間進行維修保養 

相似地，空調的安裝和用戶在每一個地區偏好的溫度及濕度也能被監控并備份在制造商的系統中。當用戶提出需要更換的時候，廠家可以遠程的把用戶的設置上傳。當用戶因為搬家，而又購買了一臺空調機的時候，廠家可以自動的根據用戶的資料調節新的系統，并提供用戶需要的舒適度。所有的這一切都不需要有用戶的介入，而在提供類似服務的同時，廠家則為自己創造了價值。用戶通過空調機進入了廠家所建立的生態環境中。

正因為服務體現了實際產品之外的價值，廠家因而可以保持和競爭對手持續的差異性，并長期的保證業務收入，而不是每隔5分鐘就因為競爭對手又推出了新型號產品而進行匆忙的應對。

在發展的行業中重新定義設計

如果接受了以上的觀點，那我們又該如何改變產品設計的方法來應對挑戰呢？

構造新一代設備的第一個明確需要是，設計具有互聯特性和智能特性的產品。

在硬件層面實現這樣的改變需要對硬件元素進行額外的投入。在實際中，為增加互聯特性增加額外的硬件并不復雜，一個USB接口就已經足夠了。一個嵌入在設備中的手機芯片能提供生產商與設備之間的無線交互使用。

對工程師來說，如何實現這樣的物理連接則是一個巨大的挑戰。其難度無異于幫助外星人設計出一款能打回家的電話，如果那一端沒有智能電話，則這一切都是徒勞的。

所以，創建新一代電子產品的關鍵在于我們是否有能力為其添加“智能特性”，并更容易的接入到我們所創建的生態系統中去。微處理器行業在25-30年前已經開始這樣做了，并為電子設計提供了革命性的機會。用軟件的算法替代固定的硬件，已經成為今天智能產品的基礎。智能手機實現的關鍵是在其上運行的軟件，而不是使用什么樣的硬件。

軟件之所以成為電子行業的革命性因素，是因為它是“軟”的。在微處理器出現以前，所有的功能都依賴元器件的連接完成。完成更多的功能需要連接更多的元器件 

智能設備對于功能的要求則要強大的多，這意味著它所需的元器件和布線要遠遠多于實際可能被設計或創建出來的數量。用通用微處理器來替換原來的大量專屬硬件，使得工程師可以嘗試原來從未想象過的設計。

最近幾年，一種新的器件激發了第二次電子設計的革命。可編程器件，特別是FPGA，改變了工程師對電路的理解。這些新的器件對于工程師來說就是一些白紙，并可以根據需要進行編程以完成任何以前只有通過硬件才能完成的功能。可編程器件較強的適應性，和足夠便宜的價格已經可以確保被主流的設計所采用。

和微處理器進行配合，替換目前固定的電子硬件，可編程器件可以改變我們電子設計的方法。硬件設計流程增加了“流動性”，以彌補原來軟硬件之間的鴻溝。更具潛力的是，工程師可以嘗試全新的設計方法，并將智能產品推向市場，工程師們第一次可以像修改軟件一樣來修改硬件設計了！

隨著微處理器時代的到來，工程師擁有了前所未有的設計空間。釋放這樣的潛力，對于公司和電子工程師來說都具有非凡的意義。

產品的功能性可以被看作是一個完整的軟設計領域（由可編程器件和傳統軟件所組合而成），并需要符合多標準的設計標準。在軟設計領域里，所有傳統的設計流程都將緊密的進行互動。

工程師必須不再把產品看作一個離散的硬件、可編程器件和軟件。相反的是，可以根據功能來定義產品，并根據功能的不同采用最合適的實現方法。

如果在傳統的設計框架中去實現新的設計，工程師將竭力需要保持設計技術和設計技巧間的同步，并需要使用很多不趁手的設計工具。因為不能和設計周期同步，現行的設計理念即將開始瓦解。創新被阻止，而公司也將萎縮。

若要消除前進道路上的障礙，充分的釋放最新技術的潛力，只有修改目前的設計規則，或完全將其拋棄。

挑戰傳統設計

雖然產品設計很多時候受到商業營銷決策的影響，但我們有必要在此之外，認真的審視一下我們對于設計流程的固有理解。在開始理解和利用可編程硬件設備（例如FPGA）能帶給我們哪些潛力之前，讓我們先丟棄那些依然墨守成規的設計書本，換一副新鮮的眼睛來看待整個事件。

舉個例子，長久以來，人們普遍認為電子產品設計是一個線性的、順序的流程：從硬件開始一直到運行于其上的軟件。這種設計是基于人們認為“硬件決定設計價值、軟件只是為這個硬件平臺添加功能”的思維定式。

然而，這樣的設計理念是錯誤的。工程師被強迫的在設計流程的初期就鎖定硬件平臺，并用于軟件的開發。所以，軟件的開發就會被所選擇的硬件平臺所限制。

坦率的說，這種做法現如今已經落后了。今天的產品價值來源于設計的軟性部分——傳統軟件以及日益增加的可編程器件。而我們需要把這些軟性部分作為重點，作為為設計的起點。硬件部分需要根據智能特性的需求來設計，而不應該限制器件內的智能特性的開發和最終產品的關鍵屬性，例如產品功能、互聯性和用戶體驗等。

如果我們顛覆傳統的設計理念，那工程師就能自由的從一體化的角度來進行產品開發了：從產品設計最重要的部分著手，花更多的時間在用戶最關心的問題上來。

更讓人激動的是，通過軟硬件開發平臺開發和測試的定制硬件的市場前景，在這種環境下進行的設計可以直接無縫的轉化為最終產品。如果這個系統還不依賴于任何一個FPGA設備的供應商，那工程師就能徹底打破硬件限制和傳統設計工具低效率的束縛，從而實現自由創新的境界。

一個全新的方法：全方位一體化

毫無疑問，電子設備在我們生活中的角色正在發生改變。曾經電子產品只是作為獨立的產品而單一存在，現如今我們擁有了智能設備，它將我們與覆蓋全球的產品生態系統有機的聯系起來。無處不在的互聯網提供給了我們一個新的開發領域，突破了邊疆的限制，我們發現實在大有可為。

我們正在經歷的趨勢是，產品背后由特性、功能和服務等連結起來的生態系統已經變得和我們想購買的產品的物理外觀同等重要了。在電子設計中，越少依賴硬件來實現關鍵功能，設計出來的產品可能就越好。工程師需要通過軟件和可編程器件來實現器件的智能特性。在我們擴展產品生態系統的時候，軟件和可編程器件不僅能輕易的支持新的功能要求，還能確保實現我們的獨特創意。更有利的是，一旦當我們發布了新的產品，軟件和可編程器件不會像硬件那樣，被迅速大量的低價復制，從而有效的規避山寨的沖擊。

真正的可持續性的市場差異性來自于集成在電子產品內的智能特性，它實現了新一代電子產品所需的獨特的性能、多樣的功能和互聯特性；它幫助組織實現讓產品接入到一個更大的生態系統中去，從而向用戶不僅提供了產品本身，更提供了相當層次的客戶體驗和用戶關系 

這就是新一代電子產品。

這種變化將貫穿所有的行業，所以不僅工程師和設計機構需要改變設計理念，其設計所用的系統和方法也被要求做出必須的改變。傳統的“分割并完成”，把硬件，軟件和可編程器件完全分離的做法必須被摒棄。 

為了更好的釋放可編程器件所帶來的提供智能特性的潛力，我們必須把原本獨立的設計方法整合在一起，并讓工程師們在各種設計環節之間自由的切換。只有這樣，一體化的設計理念才可以被應用到實際中去，才能創造出智能和互聯特性的電子產品，才能在今天的電子產品市場中創造出真正與眾不同的產品。 

一體化設計理念在電子設計領域是革命性的，它不僅僅整合了最終用戶的需求，還賦予工程師足夠自由的創建一個偉大的電子產品，并且這個產品是有足夠競爭優勢的。

這是一個競爭異常激烈、全球化趨勢不可逆轉的電子設計領域，這里變化永遠存在，這里創新的需求永遠旺盛，是時候重新審視一下我們設計產品的方法了。與時俱進，科技的進步將會幫助你創造出可以提供長久競爭差異性的產品，以及完美的用戶體驗。