1. 原型设计基础：需求分析、功能定义、原型工具选择、低保真原型绘制
大家好，我是你们的硬件部署实战讲师。
今天咱们聊聊原型设计。很多人觉得，原型嘛，不就是画个草图？其实不然。我见过太多项目，硬件做出来了，软件也调通了，结果一拿给客户看——「这不是我要的」。为什么？因为原型阶段就没把需求搞清楚。
说白了，原型设计是整个产品从0到1的「翻译器」。它把客户脑子里的模糊想法，翻译成工程师能看懂的电路图和逻辑。今天这一章，我就带你走一遍这个翻译过程。
1.1 需求分析：别急着画图，先问清楚「为什么」
我刚开始带项目时，犯过一个错。客户说「我要一个温控器」，我直接就开始画原理图。结果做出来，客户说「我要的是能联网的，能手机控制的」。嗯，白干了。
所以，需求分析的第一步，是搞清楚三个问题：
- 谁在用？ 是工厂工人，还是家庭主妇？操作习惯完全不同。
- 在什么环境下用？ 室内还是户外？有没有震动、潮湿、高温？
- 核心痛点是什么？ 客户为什么觉得现有方案不好？
我的个人习惯： 拿到需求后，先列一个「需求清单」，分三类：
- 必须做（Must-have）： 不做产品就没法用。比如电源、主控、基本IO。
- 应该做（Should-have）： 做了更好，不做也能用。比如蓝牙远程控制。
- 可以做（Could-have）： 锦上添花，比如语音播报温度。
这样分类，后面做功能定义时，就知道先砍谁了。
1.2 功能定义：把需求翻译成「功能块」
需求分析完了，接下来就是功能定义。这一步，我建议用「功能框图」来思考。
举个例子，一个智能温控器，它的功能可以拆成：
- 感知层： 温度传感器（DS18B20或NTC）
- 控制层： 主控MCU（比如ESP32或STM32）
- 执行层： 继电器控制加热器、风扇
- 交互层： 按键、OLED屏幕、WiFi/蓝牙模块
- 电源层： 5V/3.3V供电，电池或适配器
你看，这样一拆，每个功能块对应一个硬件模块。后面画原理图时，就是把这些块连起来。我在项目中遇到过，有人功能定义没做细，结果画原理图时发现少了一个电平转换芯片，又得改板子，浪费两周时间。
避坑指南： 功能定义时，一定要考虑「边界情况」。比如：
- 传感器断线了怎么办？
- WiFi连不上时，本地控制还能用吗？
- 电池没电了，数据会不会丢？
我曾经因为没考虑传感器断线，导致产品在客户现场一直报错，最后发现是线松了。嗯，从那以后，我每个功能定义都加一个「异常处理」条目。
1.3 原型工具选择：Figma vs Sketch，我选哪个？
说到原型工具，很多人第一反应是「用画图板画呗」。但做硬件原型，尤其是带屏幕交互的产品，工具选对了能省一半时间。
我个人常用的两个工具：
| 工具 | 优点 | 缺点 | 适合场景 |
|---|---|---|---|
| Figma | 在线协作，多人同时编辑；组件库丰富；自动生成标注 | 需要网络；复杂交互逻辑稍弱 | 团队协作、快速迭代、UI设计 |
| Sketch | 本地运行速度快；插件生态好；矢量图精准 | 仅Mac；协作需第三方插件 | 个人深度设计、高保真原型 |
我的建议是：如果你做的是带屏幕的嵌入式产品（比如智能手表、温控器、POS机），用Figma。因为你可以把原型链接发给客户，客户直接在浏览器里点一点，就能模拟操作。我上次做一个智能门锁项目，客户在深圳，我在北京，用Figma共享原型，一天就敲定了交互逻辑。
如果你做的是纯硬件结构原型（比如外壳、按键布局），Sketch的矢量图更精准，配合插件可以直接导出尺寸给结构工程师。
注意： 工具只是手段，别在工具选择上花太多时间。我见过有人为了「Figma还是Sketch」争论了两天，结果原型一张没画。先动手，工具顺手就行。
1.4 低保真原型绘制：用「纸笔思维」快速验证
好，到了最核心的部分——画原型。这里我强调一个概念：先画低保真，再画高保真。
什么是低保真？说白了，就是「能看出是什么，但不用好看」。比如：
- 用方框代表屏幕
- 用圆圈代表按键
- 用线条代表连接关系
- 不用配色，不用字体，不用图标
为什么这么做？因为低保真原型的核心目的是「验证逻辑」，而不是「展示美观」。你想想看，如果一开始就花三天画一个精美的UI，结果客户说「这个布局不对」，你改起来多痛苦？
我习惯用Figma的「纸笔模式」：
1. 新建一个Frame，尺寸设为实际屏幕大小（比如128x64像素）
2. 用矩形工具画屏幕区域
3. 用圆形工具画按键
4. 用文字工具写「温度：25°C」
5. 用箭头表示页面跳转
这样画出来的原型，可能很丑，但功能逻辑一目了然。我记得有一次，我用低保真原型给客户演示，客户说「这个返回键应该在左边，不是右边」。我当场拖拽一下，10秒改完。如果当时画的是高保真，光改图标就得半小时。
我的经验： 低保真原型至少要迭代3轮：
- 第一轮： 自己画，验证功能完整性（有没有漏掉某个页面？）
- 第二轮： 给同事看，验证操作逻辑（别人能不能看懂怎么用？）
- 第三轮： 给客户看，验证需求匹配（这是不是你想要的？）
三轮之后，再开始画高保真。这样能避免80%的返工。
1.5 实战案例：一个智能温控器的低保真原型
光说不练假把式。咱们拿一个智能温控器来走一遍流程。
需求分析结果：
- 用户：家庭用户，老人小孩都会用
- 环境：室内，墙面安装
- 痛点：现有温控器操作复杂，没有远程控制
功能定义：
- 感知：NTC温度传感器
- 控制：ESP32主控
- 执行：继电器控制加热/制冷
- 交互：触摸按键 + 128x64 OLED屏幕 + WiFi
- 电源：5V USB供电
低保真原型绘制步骤：
页面1：主界面
- 顶部：当前温度（大字，如 25°C）
- 中间：设定温度（小字，如 设定 22°C）
- 底部：三个触摸按键 [模式] [上调] [下调]
页面2：模式选择
- 列表：制冷模式 / 制热模式 / 自动模式
- 底部：[返回] 按键
页面3：WiFi设置
- 显示：WiFi名称输入框
- 按键：[连接] [返回]
你看，就这么简单。没有配色，没有图标，但客户一看就知道：哦，按「模式」键可以切换制冷制热，按上下键调温度。逻辑通了，后面再细化。
小技巧： 画低保真时，可以用不同颜色的方框代表不同状态。比如：
- 蓝色框：当前页面
- 绿色框：可点击区域
- 红色框：警告或错误状态
这样在演示时，别人一眼就能看出交互逻辑。我习惯用Figma的「组件」功能，把按键、屏幕、状态栏做成可复用的组件，后面画高保真时直接替换样式就行。
1.6 本章小结
好，咱们总结一下今天的内容：
- 需求分析： 先问「谁在用、在哪用、痛点是什么」，列Must-have/Should-have/Could-have清单。
- 功能定义： 用功能框图拆成感知、控制、执行、交互、电源等模块，别忘了异常处理。
- 工具选择： 团队协作用Figma，个人深度设计用Sketch，别纠结工具。
- 低保真原型： 用方框和线条快速验证逻辑，迭代3轮再画高保真。
下一章，咱们会讲高保真原型的绘制，包括配色、字体、交互动效。但记住，没有低保真的基础，高保真就是空中楼阁。先把今天的内容练熟，咱们下周见。
（对了，如果你在画原型时遇到什么坑，欢迎在评论区留言。我当年踩过的坑，说不定能帮你省一周时间。）