硬件方案设计与评审

　　硬件方案设计与评审在进行方案设计前，需要根据产品需求文档确定产品功能需求，硬件需求说明书是描写硬件开发目标、基本功能、主要性能指标、 运行环境、约束条件以及成本等要求，它的要求依据是产品规格说明书和系统需求说明书，它是硬件总体设计和制订硬件开发计划的依据。

　　根据产品需求确定产品应用行业、使用场景，再根据行业和使用场景输出设计标准和认证标准，一般成熟企业内部都会有该产品线的企标、国标设计标准，所有的器件选型和电路设计都需要根据标准进行开展。

　　强制认证顾名思义为国家法律法规要求，产品强制认证目录类别内产品上市公开销售时，必须满足的国家强制产品标准。关于具体CCC中国强制认证产品目录有那些产品类别，参见：tm

　　CCC认证更偏向于产品的安全性能与质量保障措施，主要关注产品质量与安全性。作为强制级质量要求，其对产品的要求并不高。可以理解为产品的及格线，而不是优秀奖。

　　资料递交：可能需要企业递交ISO9001（经过质量体系认证的企业更容易通过），需要营业许可等企业注册信息。营业许可的经营范围需要包含认证品类的相关信息，例如“电子产品加工、制造、生产”等。代工产品需要提供：产品委托加工合同。（具体资料列表可以咨询专业认证机构，这里只是简单描述几个容易出问题的坑）

　　审厂：代工或者自主生产的产品均需要经过审厂过程。审厂需要预约，整体时间周期大约2周-1个月。审厂时注意工厂生产流程规范，相关出入库记录、来料检测、质量检测需要纸质文档或生产追踪系统在案。另外私下说：需要给审厂官包红包、路途遥远的需要往返的提前准备午餐。

　　送检：产品送检测实验室检测，注意检测机构鱼龙混杂，需要在联系代理、中介前确认对方机构是否有检测实验室，能否出报告，实验室是否具备产品品类的国家CCC认证检测资质。检测过程中如果一次未通过，要求对方给出失败项。整改后重新送测可能产品费用（最好一次过关）。为保证不因为未通过认证，重新送测产生检测费用，部分机构、中介有摸底测试服务，可以以较低的价格提前检测，通过后再送官方机构检测。

　　我们一般认为CCC与CQC是相辅相成的，在强制认证目录内的产品需要CCC认证，如果是非强制的产品类别，可以申请CQC。CQC一般为生产制造方自愿申请，而非强制性要求。CQC出证机构必须为国家质量认证签约实验室，目录可自行百度（由于此目录每年会频繁变动，建议挑选机构前要求对方提供相关证书证明，或选择“国字头”实验室）

　　CQC一般完成检测后以提供测试报告为主，测试报告会清晰标注测试项目和测试结果。持CQC测试报告即可证明产品通过CQC测试。正因如此，很多品类CQC证书较水，部分机构存在给钱就能过的情况。

　　“国字头”实验室，例如：上海电器设备检测所，中国家用电器研究院等报告质量较高，在相关领域具备更高的权威性。他们除了承担检测服务mg电子游戏，还会推动行业新标推出颁布。在新兴智能硬件领域，可以通过和这些机构接触，了解行业动态，或共同参与细分品类国家标准，对一些蓝海领域智能硬件产品经理来说非常有意义。

　　需要注意的是，CE只是代表“产品符合安全要求”，而不代表产品“优秀或质量优质”。CE是欧洲市场（UK截止2023年将不再认可CE证书，需要另行申请UKCA、MHRA等认证）产品的“准入门槛”。其认证性质类似中国CCC认证，都为国家法规强制性认证。

　　EN60950：IT设备的一个通用安全规范，会包含电气性能、绝缘性能、跌落、球压等一些常规测试类目，还会对设备的label（铭牌）有明确要求。铭牌需要标注清楚：电压范围、制造商、产品名称等规范信息。

　　EN62311：人体辐射相关通用规范，以评定电子设备是否对人体造成影响。如果是TWS、手机等直接接触耳朵、头部的设备，需要注意另有产品特定规范指标。

　　EN300328：非常典型的2.4GHz频段的射频标准。主要适用于Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等常见2.4GHz频段使用的认证。这部分内容和下方通讯类相关标准要求内容基本一致。

　　（备注：由此可以看出来CE是非常综合的认证，而不单指安规或无线射频。一般我们CE认证测试报告应提供的也不只一份，而是根据智能硬件产品的各项重要指标与CE各类要求，综合评定产品符合多项CE标准的报告。）

　　RED指令：The Radio Equipment Directive。通过上述62311、60950、301489这些类别的无线类认证后，一般可以拿到RED的证书，无线通讯类许可上市销售的标志。包含无线通讯的民用出口产品的基本准入门槛。

　　其他：如果产品适用于婴幼儿、哺乳期女性、宠物、残障人士等特殊领域，需要更多的特别类认证标准，这一类别欧盟要求更严格。这一块我也没有经验，期待后续有大佬来补充。

　　UL认证，本身并不是完全由政府法规、国际标准等为主体的认证，而是来自于美国UL公司的。这家公司本来就是提供认证测试的公司，后来随着其在电气电子行业认证公信度，其检测报告通常具有较强的行业公信力。同时由于很多北美（主要是美国和加拿大）地方产品标准法规均有UL起草或参与，UL认证通常能够覆盖超过70%的北美产品法规要求，所以通过了UL认证可以获得市场监管和客户的认可。

　　UL认证目前在电子元器件测试检测行业，具有行业垄断地位。如果产品需要通过UL认证，可以着重关注产品所用的电子元器件和材料是否通过过UL相关认证，例如在压敏电阻、热敏电阻、保险丝、防火材料、传感器元件等领域都有详细的认证标准以供参考和送检。

　　UL认证涉及产品非常多方面，并无定式，但主要以安全标准为主要内核。标准主要为确保产品使用过程的安全可靠。下面列举一些我们产品经常遇到的产品标准：

　　UL60730：Automatic Electrical Controls，主要关于电气控制产品的使用规范，常见的插座、开关、灯光控制、取暖设备、自动控制电器等等类别的小家电经常会碰到。这个标准会着重关注电源模组、铜件、适配器等电路中会接触220V强电的电子元器件。

　　从上述可以看到，各行各业不同产品形态所需要UL标准各不相同，具有很强的行业属性。同样针对母婴、可穿戴、宠物用品、残障用品等特殊领域标准需额外处理和了解。

　　就是规范电子产品中有害物质含量的一项技术指标，这个指标有助于保护人体和环境的健康环保。是强制性法规要求，但是，一般情况下如果产品没有特殊元器件（诸如铅酸锂电池）等都是能过RoHs的。在挑选零部件的时候，部分部件需要注意选用持有RoHs报告的零部件，诸如：锂电池、太阳能板、化学传感器等，这样可以规避部分风险。（具体那些元器件有环保风险可以单独咨询认证机构专家）

　　同时RoHs存在声明机制，也就是说海关不会强制查验，可以宣称产品过RoHs。市场稽查部门可能会有抽查，一般都可以过。当然有报告的话更保险。

　　RoHs并不是强制标注的logo，也就是说不需要标注“RoHs”logo在产品Label上。

　　我们处在被各种类型电磁波包围的空间mg电子游戏，除了我们民用频段的电磁波，军队也有军用频段电磁波信号。全球各国政府对于自家军队、政府、警务、卫星等用哪个频段的要求各不相同。这就带来认证需要，进入中国销售的民用电子产品（或特种设备）必须要经过中国政府机构认可，采用规范的电磁通讯过程。通讯类认证除了有避免设备干扰、窃听其他频段信号的意义，也通过规范避免了：电磁辐射过大对人体造成危害、对特殊人群造成生活障碍（干扰电子心脏起搏器、干扰助听器等）、避免高频段脉冲辐射等。

　　必须在产品Label上标注FCC，格式严格按照法规要求。大致如下：“FCC ID：XXXXX-XXXXX”

　　必须在产品Label上标注FCC，格式严格按照法规要求。大致如下：“IC：XXXXX-XXXXX”

　　通过后，会提供SRRC证书，记得留存备案。现在主流电商网店（天猫、京东）等需要在开卖前注册这些关键信息。

　　IntelAMD是目前最大的两家电脑CPU生产厂商，还有IBM、ARM公司也生产自己的CPU。

　　如上图所示，为智能音箱硬件系统框图，主控为RK3326，麦克风阵列为线MIC，MIC经过音频芯片后转换为I2S数字接口，屏幕、触摸为10寸，其它外设包括MIPI摄像头、WIFI&BT模组，按键，LED，和功放输出模块。最终再结合软件应用评估，确定EMMC和FLASH大小。

　　DCDC电源部分:选用低压降、超低功耗DC-DC芯片：由于低功耗设备往往采用电池供电，一些锂电池随着电量的降低，输出电压也会降低，所以我们的DC-DC芯片要保证低压降，至少要能做到0.1V的压降下，仍能正常工作。

　　开关控制电路：如果我们的外围中，有开关控制需求，比如ADC电压 采集、信号通断等，那么优先考虑 CPU低功耗时，IO口引脚默认为低电平。这样的话，本身GPIO为输出配置，输出低电平肯定要比输出高电平要保险一些（功耗），比如采用三极管实现通断，那么最好使用NPN的管子实现，因为NPN的管子，控制引脚为低电平，三极管不导通，这部分的电路相当于全部断掉，功耗比较小。

　　对于一些的传感器，比如温度传感器芯片，如果这个传感器是超低功耗还好，但是多数情况下，传感器的功耗都是有的，即便是不测量的情况下，所以最保险的方式就是控制传感器的电源，这里面要特别注意，要控制整个传感器电源的源头，包括信号线上拉的电源，所以，还是考虑使用P沟道的mos管，mos管的S极接电源，D极给传感器电源和信号线上拉电阻供电，这样我们就能够通过IO口控制G极，实现整个传感器的完全断电了。

　　外围模组供电：模组电源尽量不要使用LDOmg电子游戏，多数超低功耗设备都是采用标准锂电池，所以选用的模组的工作电源要尽可能的与电池电压一致，而且需要宽范围，如果不一致，就要使用LDO，多使用LDO就涉及到产品的成本和整体的功耗增加。

　　如果方案中涉及到通信模组，比如说NB-Iot模组、LoRa模组、蓝牙模组等，模组和外围芯片还不太一样。模组是一个特别大的耗电器件，这个耗电不仅仅在于发送数据时，还在于发送数据前的连接过程也是很费电的。所以如果想要采用直接断电的方式就要好好的衡量一下，是否得不偿失，比如说NB-Iot模组，每次的数据发送，都要经过很漫长的连接过程。举例，可能整个数据发送过程是50秒，那么连接过程可能就要48秒，因为一旦连接成功后，发送数据就很快了，所以NB-Iot模组都有一个叫做PSM模式的东西，这个时候，我们就要采用它本身的PSM模式了，而不是直接断电，因为NB-Iot的PSM模式普遍功耗都特别低，小于10uA。

　　另外由于模组需要一直带电运行，如果我们添加了mos管进行备用控制，mos管的控制电路本身也有功耗，这部分的功耗也是需要考虑的，所以，可能比较合适方案是，将电池的输出电压直接给模组供电，模组的外围接口比如reset、唤醒引脚等都接入到CPU，这样就能最大可能的保证模组的稳定。

　　-产品设计时，提前让软件配合进行可靠性验证，特别对于新厂家新采购的模块，一定要先评估可靠性。

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