一决高下——光电二极管对决超声波阵列
当客户提出垃圾箱满溢度测量问题时，KST 的工程师正在用当时最小的飞行时间传感器 VL53L0X开发解决方案。因此，KST 找到一块 Nucleo 开发板和一个带有 MEMS传感器的 Nucleo Shield子板，向客户展示他们的解决方案。但是，客户还要求提供基于超声波传感器的原型方案，因为当时普遍的看法是超声波比SPAD(单光子雪崩二极管)的准确度更高。因此，KST对这两种产品进行大约两个月的对比测试。最终，VL53L0X以绝对优势胜出，客户毫不犹豫地选择了ST。
 
一个崭新的世界——现场安装8,000个传感器 在对决结束前，KST 得到了一个的产品原型，为产品开发打下了基础。事实上，该原型不仅有助于坐实 VL53L0X 的优势，还展示了 STM32的优势。客户看到定制设计与Nucleo 板使用相同的MCU，认为这样设计很有意义。这是一条明确的产业化路径，产生了 KST 的第一代测距传感器 KST3300。KST 将其部署在 8,000 个垃圾箱中，并管理这个知识产权。因此，这家ST 合作伙伴可以将该测距传感器技术授权给其他公司，并不断地改进技术。另一方面，KST为客户提供维护和供货保证。
 
第 2 章：创新兴起
工程界——新的行业需求 随着 KST 向更多客户和地区展示设计，工程师还发现了更广泛的需求。例如，一些人不想要 Sigfox，而想用其他协议，其中许多人倾向于 LoRaWAN、低功耗蓝牙和 Wi-Fi。许多公司已经有了Sub-G网络，所以KST 不得不用Sub-G。此外，KST 的设计团队还为 KST3300 编写了驱动程序。虽然驱动软件帮助他们更快地发售产品，但在阳光直射或非常近的距离（0 毫米到 100 毫米之间）时，测距器性能出现了问题。最后，KST 希望延长测距器的电池续航时间，使其更具吸引力。
揭开帷幕——采用 LoRa 和 Sigfox
KST 开发了第二代测距器来克服这些挑战。该公司改用了Murata 模块，该模块内置STM32 微控制器和 Semtech的支持 Sigfox 和 LoRa的调制模组。因此，KST 可以提供更大的灵活性并适应几乎所有的现有的客户基础设施。具体而言，这意味着可以留住从KST3300受益的客户，同时还能够将传感器部署到其他应用，例如，智慧城市。
 
明星诞生——全面改进
为了提高性能和电池续航时间，KST 采用了刚刚上市的 VL53L1X，并使用 ST 驱动程序。新传感器具有多区监测能力，这为他们的测距器打开了新的应用机会，例如，人数统计。 改用ST 驱动器还能实现新的低功耗模式，改进校准过程，并减少串扰噪声。此外，KST采用ST镜头，结合其他措施，确保在极短距离内具有更好的性能。新的 MEMS 也集成到Nucleo产品系列，可以加快原型设计速度。这就是 KST3320如何在 KST 实验室中诞生的。
 
第 3 章：原型开发速度实现飞跃
不是我的地盘——物联网面临更严酷的现实  
在发布 KST3320 之后，KST公司开始收到新的需求建议：将 RF部分与产品的其余部分分开。这种需求背后的原因是确保系统的应用范围更广阔。例如，一位客户要求测量大型混凝土构件下的水位，在这种情况下，将 RF 模块放在槽外可以大大提高射频的能效。 此外，市场对 KST 传感器的新需求通常是要在更恶劣的环境中使用该产品。无论是在酷热的美国南部还是冬季寒冷的加拿大，传感器都必须在极端条件下工作。最后，KST 希望提高产品的电池续航时间。
 
分而治之——模块化的到来  
在第一代和第二代产品之后，KST 另辟蹊径，采用了快速开发原型方法。该公司开发了一款位于 STM32 Nucleo 板和 Murata Shield板之间的转接板。因此，KST 现在的传感器原型板可以用 Arduino 连接器中断所有信号或重置设备。整个装置采用IP67 防水等级外壳，可以与传感器分开使用。为了连接两个模块，KST 用容易买到的螺纹连接器，因此不会推高成本。这就是该公司开始在KST3320 中使用 STM32WL的原因。通过采用快速原型开发方法，该公司改用新的MCU，以满足新的无线连接需求。 为了进一步促进模块化，KST 还提供配置和应用服务软件。他们的目标是提供可以发挥传感器性能的软件工具。因此，KST 开发了云端仪表板和通知系统。随着 KST3420 和KST3220 的问世，该公司还开发了一个完整的基础设施，将数据从现场推送给决策者。简而言之，KST 开发的是功能完整的产品原型，而不是只有基本功能的概念验证。
 
最后的边界——渗透新兴市场和地区
KST3420 和 KST3220 的模块化意味着 KST 开发出了基于VL53L3CX的产品，设计团队已经在考虑使用VL53L5CX 开发新产品。因此，虽然大多数原型开发需要数月甚至数年时间，但 KST 在 45 天内完成了新一代产品的原型开发。改用模块化方法还让系统适应更恶劣的环境。因此，该服务公司在得克萨斯州和卡尔加里的一个牧场部署了 KST3420。
 
结语
出色的工程团队作品  
回顾过去，有很多经验教训值得工程师和设计公司学习。首先，与其等到洞悉一切后出货，不如边出货边学习。因为KST 发现了一个创新的解决方案，KST3300 的用户在短短四个月内就看到了投资回报。KST坦承其定制驱动程序或第一代产品性能存在一定的缺陷。但是，如果没有 KST3300，就没有 KST3320、KST3420 或 KST3220，不能实现最终只有45 天的快速原型开发周期。
 
聪明的工程师擅长旧物利用
如今，KST 传感器用三节 AA 电池可以续航约一年，测量准确度媲美工业设备。他们率先推荐使用 Nucleo 板，而不是什么都定制。他们立即采用了ST驱动程序，而没有更新自己的驱动程序。他们采用 ST的工作原理图，并参加ST 网络研讨会，了解低功耗模式和其他功能。太多的工程师忽视了这一点——重新发明车轮无助于设计出更快的汽车。
 
有意义的创新是解决之道
因为 KST 使用了所有可用的工具，所以它可以进行有意义的创新。例如，工程团队从 ST 原理图开始优化ST的解决方案，舍弃LDO稳压器，以获得能效更高的解决方案。KST还学会了如何通过了解客户的需求来提高能效。该公司就是这样学会使用污迹校准或改进校准。最终，创新是开发解决方案，而不是开发产品。创新是倾听和理解问题，以及客户将如何获得投资回报。
 
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