“白菜化”的目标如同悬在头顶的达摩克利斯之剑,迫使唐七七团队不得不暂时放下对性能极致的追求,转而进行一场痛苦的、刀刃向内的“成本瘦身”手术。这场手术的核心,是做“减法”。
第一次成本优化会议,气氛比攻克技术难题时还要凝重。白板上罗列着系统各个模块的成本构成,每一个数字都显得格外刺眼。
“运放是关键,”李卫国指着模拟前端模块,“我们用的这款低功耗运放,性能稳定,但价格几乎是普通通用运放的八到十倍。必须换掉。”
“但是,”赵向阳提出异议,“通用运放的静态电流太高,会直接毁掉我们低功耗的根基!”
“不一定,”唐七七沉吟道,她来自后世,见识过更多元器件的发展路径,“我们可以寻找一个折中点。或许存在一些早期型号的、功耗不算极致低,但远低于通用运放,同时价格又比较亲民的型号。我们需要扩大筛选范围,性能和价格,必须找到一个平衡点。”
她将这个任务交给了李卫国,利用她能接触到的位面交易渠道(以“特殊元器件门路”为借口)和系里有限的样品库,寻找可能的替代品。
接下来是逻辑控制核心。赵向阳之前设计的、用精选低功耗分离元件和中小规模集成电路搭建的方案,虽然静态功耗控制得极好,但元件数量多,焊接复杂,整体成本居高不下。
“能不能集成化?”唐七七提出了一个大胆的想法,“我记得资料上提到过一种叫做‘门阵列’或者‘定制逻辑电路’的概念,虽然现在国内几乎没有,但我们能不能自己动手,把最核心的逻辑功能,用最简单、最便宜的晶体管和电阻电容,搭建一个‘土法’集成的最小系统?目标是功能可靠,功耗可以比现在稍高,但成本必须大幅下降!”
这个思路让赵向阳眼前一亮。这等于是在现有技术条件下,自己设计一个专用的、极度简化的“芯片”(虽然是分离元件版)。挑战巨大,但一旦成功,成本和体积都能得到优化。他立刻埋头开始设计这个“最小逻辑内核”。
苏晓梅负责的通信模块也面临成本压力。无线电发射\/接收芯片本身就不便宜,而且对配套的晶振、电感等元件要求也高。
“通信距离能不能适当缩短?”苏晓梅提出,“在农业大棚应用中,节点到基站的距离通常不会太远,我们不需要几百米的传输距离。降低发射功率,不仅能省电,或许也能选用更低廉的射频器件。”
唐七七表示同意:“可以,将可靠通信距离设定在五十米到一百米内,应该能满足大部分温室需求。你重新评估器件选型。”
除了核心电路,结构件和传感器也成为成本削减的重点。
“外壳用普通的AbS塑料注塑就行,设计成易于开模的简单结构。”唐七七对赵向阳说,“你负责结构设计时,一定要考虑生产工艺。”
“传感器方面,”李卫国补充,“土壤湿度传感器,我们自制的石膏块电极成本几乎为零,但寿命和一致性需要长期验证。温度传感器,廉价的热敏电阻是首选。光照传感器,光敏电阻加滤光片的方案成本也很低。”
团队如同过筛子一般,将系统里里外外、每一个元器件的成本都拿出来反复审视、权衡、争论。这个过程异常痛苦,经常为了节省几分钱、几毛钱,而陷入长时间的技术辩论。
“这个电容能不能省?”
“省了可能滤波效果就差了,在温室那种干扰环境下风险太大!”
“那这个电阻呢?用碳膜的代替金属膜的,能便宜一半!”
“但碳膜的温度稳定性差,可能会影响采样精度……”
每一次“减法”,都像是在自己心爱的作品上割肉。他们不得不放弃一些精心优化的性能,接受一些可能带来的可靠性或精度上的妥协。但所有人都明白,这是通往“白菜化”的必经之路,如果不能控制成本,再好的技术也只能锁在实验室的橱窗里。
唐七七看着为了几分钱差价争得面红耳赤的伙伴们,心中感慨,这或许就是产品化过程中,理想与现实最直接的碰撞。他们正在学习的,不仅仅是如何创造技术,更是如何让技术拥有穿透市场的力量。