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スタートアップとEMSがともに歩むハードウェア量産開発

JENESISTakahiro Okada

自己紹介

Takahiro Okada

ソフトウェアエンジニアとしてAndroid内部のフレームワークやプリインアプリを開発

なんでもエンジニアとしてロボットやIoT機器のファームウェア開発や量産立ち上げ

なんでもエンジニアとしてIoT関連の新規事業開発やサービス立ち上げ

スタートアップやウェブ企業のみなさまとIoTサービスを実現するために諸々やってます

東京本社

JENESIS(SHENZHEN)CO., LTD.

開発、営業推進、管理

カスタマーサポートサービス

開発・製造及び品質管理サービス

宮崎CSセンター

中国深圳のITデバイス開発・製造拠点と宮崎のカスタマーサポート拠点を持ちワンストップでお客様のビジネスをサポートいたします

会社のご紹介

会社のご紹介

IoTシステムのワンストップ設計・製造ソリューションを提供しています

企画

開発・試作量産運用・保守

運用・グロース開発

ソフトウェア

ハードウェア

• サービス設計• システム設計• コスト設計

• 原理試作• PoC用プロトタイピング• 電気設計• 筐体設計• ファームウェア開発

• 量産設計• 部品調達• 量産工程設計• 信頼性試験• 品質検査• 物流・輸出入

• コールセンター• 修理

• 原理試作• PoC用プロトタイピング• 電気設計• 筐体設計• ファームウェア開発

• サーバ運用• 機能アップデート

1. ソフトウェア開発とハードウェア開発の相互理解を進める2. とはいえIoT事業開発の全部を理解するのは大変なので、interfaceを切る

(僕の考える) IoT事業開発のポイント

ソフトウェアとハードウェアの相互理解

サーバサイドエンジニアと組み込みエンジニアのすり合わせ(1)

こちらでAPI決めておきました。センサーデバイスからはRESTでこのJSONを送ってください。

サーバサイド開発者

組み込み開発者

JSONをHTTPで送るとなると、データ量が大きくなって通信量が大きすぎませんか？バイナリデータをMQTTで送るのではダメですか？

{"uuid": "82c36de7-a153-4f40-9108-926552020fce","temperature": 35.3,"humidity": 60.0,"co2": 0.14,"pressure": 1.01,"brightness": 990

}

JSON: 126byte

UUIDの代わりにMAC

0x00155d94e195234c3c0000236503de

温度湿度 CO2 気圧明るさ

バイナリエンコード: 15byte


Push通知がしたいです。MQTTでデータをpublishするので、受け取り次第すぐに応答してください。

サーバサイド開発者


常にネットワークにつないでおくのは、消費電力的に無理です。数分の遅れを許容できない場合、とても大きなバッテリーを積むことになります。(その場合本当にMQTTがベストですか?)

参考: https://www.slideshare.net/AmazonWebServicesJapan/aws-black-belt-tech-2015-aws-iot

もちろん、Device Shadowを適切に活用すべし

通信中と休止中の消費電力の差は大きい

サーバサイドエンジニアと組み込みエンジニアのすり合わせ(2)

https://atmoph.com/ja/


ソフトとハードを一体のシステムとして考える最適化(1)

カメラモジュールのデータ制御をするには、このISP (image signal processor)が必要ですが、これがコストのボトルネックになっています。

回路設計エンジニア

経営陣

もしもこのISPをソフトウェアで必要な部分のみ実装することができれば、ソフトウェア開発工数はXX万円上昇するが、YY台以上売った場合有利になるはず

Lens CMOS

Demosaic

Noisereductio

n

Auto focusAuto WB

Auto Exposure

Imagequalitytuning

HDRStabilization

APP

ISPの例

他の信号処理系も似たアプローチを取る場合もあり- 音声信号処理- ノイズリダクション- センサデータ前処理- 画像認識

多数のパラメータを、多数の視点で最適にすることが必要

電源安定した給電電池交換が困難

通信コスト常時安定した通信通信量シビア

製品売価高くても買ってもらえるコストセンシティブ

メンテナンス訪問メンテが可能販売後メンテが困難

ビジネスモデル売り切りサブスク

通信スループット速く大きい遅く小さい

必要な応答速度リアルタイムバッチ

必要な計算量 Cortex-M0で十分 CPUやNNユニットが必要

複雑な計算サーバで実行デバイスで実行

通信・OTA Greengrass等で実装独自実装

… … …

例: 屋外用AI監視カメラ

電源安定した給電電池交換が困難

通信コスト常時安定した通信通信量シビア

製品売価高くても買ってもらえるコストセンシティブ

メンテナンス訪問メンテが可能販売後メンテが困難

ビジネスモデル売り切りサブスク

通信スループット速く大きい遅く小さい

必要な応答速度リアルタイムバッチ

必要な計算量 Cortex-M0で十分 CPUやNNユニットが必要

複雑な計算サーバで実行デバイスで実行

通信・OTA Greengrass等で実装独自実装

… … …


(僕の考える) IoT事業開発のポイント

多様な観点を求められるIoT開発


電子回路開発者

アプリ開発者

デザイナ

営業

事業開発

PdM

カスタマーサポート

ハードウェアがまだ無いから組み込みソフトの開発ができない…

PoCでサクッと作ったのを量産品質にするのは道のりが長い…

ハード連携部分のテスト自動化ってどうやるんだっけ?

プロダクトデザインもUIデザインも両方とも一人でやるの?

そういえば、壊れたときの修理窓口とかどうするんだっけ?

関係者多すぎて、調整しきれない…

Webサービスとは違って在庫があるので、ビジネス成立するかな…

まだモノがないので営業するの難しいな…


いろいろな解決策

A: 常に全体で意思統一しながら進める (密結合)B: 一人の強力なProduct Ownerが意思決定を行う (サーバ-クライアント)C: 各チームの役割分担を決めて、基本はチームに任せる(マイクロサービス)D: 専門外のところは、外部にお願いする (外部API連携)


いろいろな解決策

A: 常に全体で意思統一しながら進める (密結合)B: 一人の強力なProduct Ownerが意思決定を行う (サーバ-クライアント)C: 各チームの役割分担を決めて、基本はチームに任せる(マイクロサービス)D: 専門外のところは、外部にお願いする (外部API連携)



アプリ開発者

デザイナ

営業

事業開発

PdM


我々のアプローチ

スタートアップ ODM

ハードウェア開発における外部API連携

参考: プロトタイプシティ(2020) 第3章

ポイント:• 既存の知的財産、固定資産や人材の集積が密である• 大手企業が構築した仕組みのおこぼれにあずかりやすい• 特定産業に対する厚い集積があるため、競争によりコスト低減圧力がある• 組み合わせる・マッシュアップが得意な人や企業が多い

https://atmoph.com/ja/


営業

事業開発

PdM


setRole()

updateSchedule()updateRequirement()getCostEstimation()GetSystemArchitecture()

setOnUpdateListener()setUrgentEventListener()

startMassProduction()getProduct()

…

初期においては、• システムアーキテクチャや役割分担• お互いにやりやすい進め方を初期段階で整理

開発中においては、• スタートアップ側にソフトウェア開発機能をもつ場合、スケジュールやAPI設計を含めたコミュニケーション

• 密すぎず疎すぎない関係

量産・開発後においては、• 継続的な改善やコストダウン• アフターサポート




アプリ開発者

デザイナ

営業

事業開発

PdM



意外に後回しにされがちなこちらの視点

多くの場合、売り切りでないスタートアップのIoTビジネスにおいて、

• 持続可能なビジネスモデルになっているか

• どのようにLTVの最大化を行うか

• 商品の出荷から廃棄に至るまでのUnit economicsは成立しているか

• 卸・小売・サポート・物流等含めて、みんなが儲かる構造になっているか

• 本当に独自のハードウェアを開発する必要があるのか


(よかったらお声がけください -> [email protected] )

まとめ

mailto:[email protected]

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