本人40歲硬件工程師一枚,早在前幾年從華為畢業。這些年在一家小公司,有點微薄的股份,也勉強算的上是合伙吧,主要也是負責產品硬件研發這一塊。
公司產品的主要方向是跟蹤器設備,功能上雖然簡單,但也是五臟俱全的產品,包含4G/LTE通信功能,BT/WIFI功能,GPS定位功能,各種傳感器功能等等。
公司主要是做國外市場的,所以產品上的一些功能也需要配合國外的客戶的需求進行不斷的定制化。國外客戶對產品的性能方面的確是非常的在意,要求提供非常多的測試數據。我們的跟蹤器產品是用鋰亞電池供電的,基本是一次性的供電,而且電池的價格也不便宜,所以產品的續航性能是客戶非常關注的。為什么這么說呢?其實之前這個國外客戶也在我們國內定制了一些別的公司的跟蹤器設備,但就是由于續航的問題不達標,從而導致產品在使用一段時間之后就變磚了,而且產品本身是防水的,更換電池不僅提供成本,而且在批量操作上也是非常不便的,最后那個公司也沒有非常好的解決方案,所以該國外客戶就開始重新尋找新的公司合作了,這也成了我們公司的機會。
說真的,由于口罩的原因,公司已經入不敷出了,在往后拖可能連工資都有可能發不出來了,現在只要是合適的項目,完全就是公司的救命稻草,所以,這個機會,我們都非常的重視,生怕客戶有一點一點的不滿。
首先,我們根據客戶的功能需求,進行了一些器件選型,由于公司體量比較小,測試評估用的儀器儀表并不完善,所以很多的器件選型完全基于器件的規格書。大家都知道很多的器件規格書上的參數都或多或少上有點水分,但我們在項目進度的情況下也只能選擇相信。就這樣,我們設計出了產品的硬件Demo,同時測試版固件也隨之出爐了。
我們向客戶匯報了產品的研發進度,但客戶需要我們給出各個功能模式下的具體功耗參數和電流測試報告。當時,我們手上是沒有這些數據,基本上都是按照規格書上的數據估計的,這也完全形成不了測試報告。記得有位工程師就提出要租一臺Keysight的N6705C來測試數據形成報告,但是這個被否決了。原因是一方面我們不僅需要測試這個報告,而且在后面的壓力測試中也需要這樣的測試設備進行長時間的掛測,獲取實際應用環境下的續航能力。另一方面就是N6705C設備的租金還是比較貴的,說好聽點就是公司的成本意識還是比較強的。
幸運的是,我從以前的同事那了解到一款功耗測試設備,也是國外的設備,Monsoon公司的 Power Monitor設備,我們在網上看了售價,小一萬的價格。我們的采購提出了一個邪惡的想法,就是先買來,用幾天,然后先退了,再找找有沒有其他的方案。估計我們都被成本意識洗了腦,結果的確買了一臺回來使用了。
根據跟蹤器的工作模式,我們需要測試出產品注網且連接服務器、GPS定位、WiFi功能、藍牙傳輸、傳感器測量、設備休眠等不同功能模塊具體功耗,然后再根據不同的場景我們進行功耗組合。索性一開始還是比較順利的測試出各種數據,同時也保存了電流波形用于填充測試報告。但是在實測到設備休眠的功耗的時候,出現了問題,測試出來的功耗要比我們理論評估的功耗高出很多。我們使用的主控芯片的休眠功耗大約在42uA,我們將外設全部斷電,而且也確定外部沒有任何串電的影響,但是測試出的功耗偏大很多。如果使用這個偏大的功耗進行計算的話,會大大影響產品的續航時間,因為這個跟蹤器大部分時間都是休眠的,一天也就喚醒一次進行數據上報,如果休眠功耗偏大的話,那個對續航的時間會縮短非常的多,這樣的結果客戶也不能接受。雖然結果不能滿足,但是對待客戶我們還是一五一十的說明了情況,同時也提交了客戶需要的功耗測試報告。
說真的,整個和客戶匯報的過程,我們都是比較提心吊膽的。會后,老板實際上也很不高興,因為目前的產品狀態并沒有達到預期。或許是老板也是抗著很大的壓力,這個項目要是夭折了,那公司的比較困難了。
好在客戶給了我們3天時間找出原因并解決,同時讓我們提產品的關機功耗。因為我們這個跟蹤器是沒有開關的,是由內部的一個電路觸發開機的,所以在開機之前,這個電路也會產生一些nA級別的消耗。
現在問題來了,我們使用的這臺Monsoon公司的 Power Monitor設備完全測試不了nA級別的電流,我們現在又要面臨著選擇測試儀器的局面。有同事提出使用萬用表測試,但是萬用表測試只是靜態的數據,沒有電流波形的呈現,所以我們還是不想使用這個測試方案,只能作為最后的備份方案。
我們一方面尋找新的測試儀器,另一方面也還在分析之前休眠功耗測試偏高的問題。非常巧的是,我們的主控芯片供應商給我們推薦了一個測試設備,他們現在也在使用,而且說是他們的FAE一般去解決客戶問題的時候都會攜帶著,產品非常便攜,精度可以測試到nA級別,而且測試的電流范圍從nA~5A,這完全符合我們產品所以的工作環境,當時我們為了爭取時間,當天就借了過來。這款儀器是國產設備,名字叫Power Monitor Mini,聽名字就像是上面國外設備的縮小版。但是反過來一想,這個國產功耗分析儀的測試精度完全高于前者,確實不錯。
我們拿到Power Monitor Mini儀器后,就立馬進行測試,先是將之前的功耗數據重新測試一邊,測試的結果基本是一致的,非常好。接下來,我們就需要用這款設備來測試跟蹤器的休眠功耗和關機功耗了。為了做好記錄,我們也截取了部分的電流波形:
跟蹤器設備從開機工作到休眠的整個電流波形均完全獲取到。
跟蹤器設備處于休眠狀態,實測功耗為42uA,與主控芯片的規格書中的休眠功耗基本保持一致。
跟蹤器設備關機,實測功耗電流為83nA,完全符合客戶的需求。
測試完成之后,我們重新更新了設備功耗測試報告,第二天,我們重新和客戶進行會議溝通和匯報。客戶對我們解決問題的能力和速度還是比較滿意的,特別是測試報告中的數據,配合著電流波形圖,有理有據,客戶在最后還是表明特別放心我們的產品的續航指標的。
最后還是感謝這款Power Monitor Mini儀器,拯救了我們的項目,更拯救了40歲的我。
審核編輯 黃宇
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