Project Description

Проект был выполнен по заказу одного из ведущих производителей софта в Казахстане. Фирма имела огромный опыт в разработке сложных IT продуктов, но совершенно не представляла себе нюансов hardware проектирования. На первом этапе они поручили разработку hardware и встраиваемого программного обеспечения человеку с красивым резюме, но по факту знакомым с электроникой лишь на опыте общения с Arduino. К тому же, он работал в режиме частичной занятости. В результате, за первые 9 месяцев развития проекта не удалось получить даже стабильно работающего макета, способного определять координаты и отправлять их на сервер по каналу GSM.

После того, как  разработка окончательно зашла в тупик и встал вопрос о целесообразности продолжения проекта, заказчик обратился ко мне.

Для ознакомления с положением дел и командой пришлось экстренно вылетать в Алма-Ату. Половины дня хватило для того, чтобы понять — всё обстоит очень скверно. Уже четвёртый вариант платы был совершенно неработоспособен. Программный код представлял из себя набор функциональных тестов. Техническое задание было сформулировано крайне туманно, но самое плохое — в нём была утверждена нереализуемая функциональность.  Элементная база была подобрана совершенно не правильно. Масса времени и денег было потрачено зря. Забегая вперёд — именно этих ресурсов нам не хватило в итоге, чтобы получить «прорывной» гаджет.

Вариант не работающего трекера, спроектированного до моего входа в проект 

Для человека не являющегося специалистом в электронике всё выглядит красиво, но беглого взгляда на плату эксперта в этой области достаточно чтобы понять, что устройство просто не могло работать. Оно содержало щелевую GPS антенну, которая способна дать приличные результаты только при слое «земли»достаточной площади. Двухдиапазонная GSM антенна расположена прямо под компонентами и планом земли! Ресурсов микроконтроллера ATMEGA явно недостаточно для выполнения возложенных на него задач. На всю схему имелся только один блокировочный конденсатор по питанию…

Вывод — разработку необходимо начинать с чистого листа. Потребовалась ещё одна недельная командировка, на этот раз в Астану, чтобы создать и утвердить новое техническое задание, сроки и бюджет проекта. Сразу после этого мы с партнёром начали работу над проектом. О том, какие методики были применены для увеличения актуальности ценностного предложения описано в моей статье на habr.com

Через два месяца  у нас уже был работоспособный прототип устройства, который показывал неплохие результаты по уровню приёма GPS сигнала и чувствительности GSM модуля.

Первый работоспособный макет трекера

Далее последовала серьёзная борьба за уменьшение размеров устройства и его энергопотребления. На шестислойной плате при двухстороннем монтаже буквально каждый квадратный миллиметр был на счету. В результате работы по ручной оптимизации,  даже керамическую GSM антенну пришлось закрепить необычным способом.

Основная тяжесть борьбы за энергопотребление легла на моего партнёра по разработке. Реализация AGPS и продвинутый алгоритм работы GPS приёмника, активизация которого находилась в зависимости от показания акселерометра  позволили приблизиться к параметрам, обозначенным в ТЗ.  Опытная партия из пяти GPS трекеров появилась спустя четыре месяца после старта разработки.

Проверка и настройка первой опытной партии из 5 штук

Трёхмерная модель итоговой платы с пазами для крепления в корпусе. Вид с двух сторон

Ещё два месяца ушло на доработку ПО,  дизайн корпуса. Заказу и монтажу пилотной партии в Китае предшествовала буквально ювелирная работа по подбору оптимального места для наиболее габаритных электронных компонентов и пазов для крепления в корпусе. Параллельно полным ходом шла разработка серверного и клиентского приложений. Таким образом, всего за шесть месяцев удалось пройти путь создания полнофункционального трекера, передающего данные на сервер и  мобильное приложение. Причём больше месяца было потрачено на программу самоконтроля качества работы собранной в Китае платы. Всё было продумано до мелочей — на этапе производства в устройство грузился только тест. Окончательная прошивка загружалась в устройство с сервера только после его покупки и инициализации.

На мой взгляд, для детского устройства корпус выглядел слишком брутально, но фаундер настоял именно на этом варианте

Трекер отличался малыми габаритами и весьма длительным временем работы. Программное обеспечение обновлялось дистанционно по GSM каналу. Но этих конкурентных преимуществ не хватило для того, чтобы  успешно вывести продукт на локальный рынок Казахстана в период острой фазы очередного экономического кризиса. Трекер позиционировался как  устройство для наблюдения за малолетними детьми и должно было иметь максимально дружественный пользовательский интерфейс для их родителей. Согласно проработанной, в ходе недельного мозгового штурма, мной и техническим директором фирмы заказчика, планировалось создать самообучающееся устройство. Оно должно было не просто показывать точку на карте, а отслеживать нахождение ребёнка в характерных для него зонах пребывания — на ближайшей детской игровой площадке, дома или во дворе. В гостях у бабушки или близкого друга,  в детском саду, по дороге к школе… А так же определялся уровень его активности, например играет ли он, идёт, бежит или лежит неподвижно. Для более взрослых детей — учеников младших классов — определялись допустимые характерные пути движения(в школу, в магазин) и при отклонении от них должно было формироваться тревожное сообщение для родителей.

Сообщение от трекера на мобильное устройство

Окончание проекта пришлось на начало 2015 года и совпало с очередным кризисом и обвалом курса теньге. Было сделано 10 образцов, и проект запущен в тестовом режиме, но дальше дело не пошло. Инвестор требовал точного соблюдения условий первоначального ТЗ, в которое не входило наличие продвинутых функций самообучения. Выйти с продажами на глобальные рынки не удалось. В Казахстане кризис вступил в острую фазу и спрос на подобные устройства существенно ограничен, правительственные инвестиционные программы свёрнуты. Энтузиазм фаундера иссяк — он вынужден был переключиться на поддержание на плаву фирмы в нелёгкий для неё период и закрыть непрофильный проект.

P.S. Через год  стартовал проект с задуманным нами функционалом стартовал в Кремниевой Долине.