徐維軍

（柯惠（中國）醫(yī)療器材技術(shù)有限公司，上海 201114）

為了產(chǎn)品開發(fā)能夠在預(yù)算范圍內(nèi)，符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)時(shí)的完成，需要遵守產(chǎn)品開發(fā)流程。流程包括：VOX收集客戶的聲音，工程概念，使用條件，需求分解，風(fēng)險(xiǎn)分析，可靠性分析，產(chǎn)品開發(fā)和最后的產(chǎn)品驗(yàn)證。確保用正確的方式設(shè)計(jì)出一個(gè)正確的產(chǎn)品。為什么要這樣做？因?yàn)槲覀兊纳虅?wù)環(huán)境在改變，用戶要求提高產(chǎn)品的可靠性，社會(huì)要求降低產(chǎn)品的價(jià)格，競爭對手迫使我們?nèi)タs短產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)間或準(zhǔn)確的可預(yù)期的開發(fā)時(shí)間，法規(guī)也對產(chǎn)品的性能提高了要求，產(chǎn)品生產(chǎn)后變更變得異常困難。下面將首先從項(xiàng)目的來源開始，闡述產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)鍵過程和技術(shù)要點(diǎn)。

1 項(xiàng)目的來源

根據(jù)銷售數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)一款產(chǎn)品在中國市場的占有率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全球的平均水平。市場部門由此展開了一系列的市場調(diào)研。其中重要的一環(huán)是VOX，研究來自各方面的聲音。主要的聲音來自：病人，法規(guī)，系統(tǒng)工程師，研發(fā)工程師，商務(wù)部門，技術(shù)，生產(chǎn)，技術(shù)服務(wù)和醫(yī)生。聲音的收集方式有：面談，會(huì)議，視頻，郵件，流程，內(nèi)部記錄，競爭對手，客戶抱怨，圖片等。VOX能幫助項(xiàng)目組把時(shí)間和人力聚焦在對客戶最重要的事情上。這將幫助公司產(chǎn)品能加速進(jìn)入市場，贏得客戶的信任。

通過分析來自各方的聲音發(fā)現(xiàn)，最大的痛點(diǎn)來自于使用時(shí)的操作體驗(yàn)，對于醫(yī)生等受過專業(yè)訓(xùn)練的專業(yè)人員，英文水平較高，對英文界面能熟練使用，但對于一些護(hù)士，技術(shù)支持，維修，設(shè)備管理等人員，英文界面就不夠友好了，有一個(gè)很長的學(xué)習(xí)曲線。糟糕的用戶體驗(yàn)讓他們內(nèi)心對這個(gè)產(chǎn)品是排斥的，進(jìn)而影響到醫(yī)院的購買意愿，最終放棄購買。其他競爭對手贏得了訂單，擴(kuò)大了市場份額。為解決這個(gè)問題，就需要在原有的設(shè)備上增加中文輸入，中文顯示，中文編輯功能，中文分級(jí)菜單等功能，提升客戶體驗(yàn)。

2 需求分解

在有限的時(shí)間內(nèi)解決問題，90%的時(shí)間將用來定義問題，10%的時(shí)間用來找到解決方案。類似的，一個(gè)項(xiàng)目從客戶的聲音轉(zhuǎn)化需求就是一個(gè)定義問題的過程，需求定義不準(zhǔn)確將導(dǎo)致返工，延遲，較差的質(zhì)量和整個(gè)項(xiàng)目的失敗。據(jù)統(tǒng)計(jì)，40%的預(yù)算是消耗在較差的需求定義上。80%的研發(fā)失敗是由弱的需求收集，管理和分析造成的。需求主要分為3種，功能性的需求，性能性需求和約束性需求。這個(gè)需求的最大約束條件是只能使用已有的8051單片機(jī)或者與之完全引腳兼容的芯片。功能性需求有中英文輸入，中英文編輯和中英文顯示。性能需求有字體美觀，在更新設(shè)計(jì)后設(shè)備能通過EMC，EMI和功能測試。圖1需求分析的重要性，越是項(xiàng)目的后期，修復(fù)問題的成本就越高。最終產(chǎn)品的需求會(huì)追溯到客戶的聲音，按優(yōu)先順序解決客戶的痛點(diǎn)。同時(shí)產(chǎn)品規(guī)格的制定也將追溯到產(chǎn)品的需求，工程師將按產(chǎn)品規(guī)格研發(fā)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證測試。所以需求分解是一個(gè)重要的承上啟下環(huán)節(jié)。

圖1 需求分析的重要性

3 中文輸入及編輯

該系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，提高生產(chǎn)線生產(chǎn)，測試和組裝速度，減少外部不確定因素，產(chǎn)品可靠性增加，提高產(chǎn)品的長期一致性。主控制器和其他控制模塊分離，通過UART串口實(shí)現(xiàn)通信。便于設(shè)備故障檢查和維修，更換方便，降低客戶的使用成本。軟件模塊主要有：中文輸入，中文編輯，中文顯示和中文分級(jí)菜單。常用的中英文字庫型號(hào)有16X8和8X6點(diǎn)陣。16X8是指字符的高度是16點(diǎn)陣，寬度是8點(diǎn)陣。8X6是指字符的高度是8點(diǎn)陣，寬度是6點(diǎn)陣用來顯示英文和一些特殊字符。

3.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)中，因本產(chǎn)品是對原有的產(chǎn)品進(jìn)行本地化，增加中文的支持功能，硬件設(shè)計(jì)受到一定的限制，只能使用8051單片機(jī)或引腳與之兼容的芯片。圖2為系統(tǒng)硬件框圖。系統(tǒng)分為兩部分：一部分為UI控制器部分，一部分為控制器；兩部分通過RS232通信建立聯(lián)系。UI控制器的工作模塊主要有：單片機(jī)作為中央處理器，是系統(tǒng)的核心，用來調(diào)度各個(gè)模塊的執(zhí)行。它的能力決定了整個(gè)系統(tǒng)的性能。讀取鍵盤處理芯片的信息，驅(qū)動(dòng)LCD液晶屏的顯示，讀取字庫信息，生成點(diǎn)陣信息并顯示在LCD屏上，與PC或者其他嵌入式設(shè)備通過RS232通信，實(shí)時(shí)傳遞信息。產(chǎn)品總體體積較小，可同時(shí)支持中英文等多種語言輸入，中文界面顯示，中文分級(jí)菜單。信息中的日期和時(shí)間信息設(shè)置，自動(dòng)更新，無需每天開機(jī)時(shí)重新設(shè)置。

圖2 系統(tǒng)硬件框圖

3.2 軟件控制架構(gòu)

軟件控制模塊主要有，鍵盤芯片驅(qū)動(dòng)，LCD顯示驅(qū)動(dòng)，UART通信驅(qū)動(dòng)，中文UI設(shè)計(jì)，中文字庫讀寫驅(qū)動(dòng)等模塊組成，通過全鍵盤輸入拼音字符，根據(jù)拼音查詢同音字，并顯示所有同音字漢字序列供選擇，移動(dòng)光標(biāo)選中需要的漢字，按確認(rèn)鍵，選好的漢字對應(yīng)的Unicode碼會(huì)存在信息隊(duì)列數(shù)組里，包括在X，Y方向上的位置。點(diǎn)陣生成任務(wù)會(huì)定期查詢信息隊(duì)列是否有變化，如有變化則重新生成點(diǎn)陣信息，覆蓋原有點(diǎn)陣信息。最后調(diào)用LCD顯示程序，刷新用戶界面。

圖3 軟件控制思維導(dǎo)圖

3.3 中文輸入功能實(shí)現(xiàn)

為了在51單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)中文輸入，需要實(shí)時(shí)采集鍵盤輸入，并轉(zhuǎn)換為拼音字符，等待拼音輸入結(jié)束，根據(jù)拼音列出所有的同音字供選擇，選擇后漢字的Unicode碼會(huì)被記錄下來，顯示程序模塊根據(jù)Unicode碼，在字庫中查詢點(diǎn)陣信息并在LCD上顯示。

圖4 中文輸入軟件流程圖

3.4 中文編輯功能實(shí)現(xiàn)

為了在51單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)中英文的編輯，需要一個(gè)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。記錄每個(gè)字符的Unicode碼，根據(jù)光標(biāo)的位置把字符插入字符串，并記錄當(dāng)前字符在字符串中的位置。

圖5 中文編輯軟件流程圖

3.5 中文菜單功能實(shí)現(xiàn)

在液晶屏上顯示中文菜單，菜單分為3級(jí)，通過“UP”“DOWN”“LEFT”“RIGHT”“ENTER”“ESC”等按鍵進(jìn)入不同級(jí)別的菜單，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。在進(jìn)入菜單后，菜單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)會(huì)記錄它的上一層菜單和下一層菜單。形成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)鏈。

圖6 中文多級(jí)菜單軟件流程圖

4 結(jié)束語

前期通過VOX收集大量的外部反饋，對用戶需求進(jìn)行理解和分析，發(fā)現(xiàn)客戶在使用設(shè)備時(shí)真正的痛點(diǎn)。使用DRM的需求分解方法，列出高質(zhì)量的需求，為后續(xù)項(xiàng)目能準(zhǔn)時(shí)開發(fā)完成奠定了基礎(chǔ)。從技術(shù)角度看，51單片機(jī)如果利用得當(dāng)也能發(fā)揮大作用，而且整個(gè)硬件系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)也比較簡單。51單片機(jī)加擴(kuò)展字庫的組合就可以完成。對中英文混合信息的編輯和多級(jí)中文菜單的算法有一定的要求。不足之處是需外擴(kuò)字庫芯片，在程序執(zhí)行時(shí)需在不同的字庫芯片中來回片選，以達(dá)到調(diào)用字庫的目的。同時(shí)因?yàn)檐浖_發(fā)完全依賴硬件，軟件維護(hù)人員必須對硬件非常熟悉了解。以往的驗(yàn)證測試主要靠手工操作，在這個(gè)設(shè)備開發(fā)過程中，采用自動(dòng)化測試方案，通過Python腳本通過串口發(fā)送指令給設(shè)備，驅(qū)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行，通時(shí)檢測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，驗(yàn)證是否達(dá)到需求定義標(biāo)準(zhǔn)。