Имеется в виду миграция функциональности с аппаратного обеспечения на программное обеспечение. Во все большем количестве предприятий физические объекты больше не являются основой для инноваций и изменений. Они уступают новинкам в компьютерном коде.

Менеджеры хорошо знают закон Мура - идея о том, что число транзисторов на чипе практического размера удваивается каждые 18 месяцев, что принесло массу дешевой вычислительной мощности, которая привела к появлению смартфонов, планшетов, фитнес-трекеров, облачных сервисов, таких как Facebook и Uber, и так далее. Но я обнаружил, что они менее осведомлены о том, как программное обеспечение преобразовало другие области, которые мы традиционно считаем аппаратными.

Рассмотрим, например, как мы преобразуем и контролируем электроэнергию. Подумайте о приспособлениях, в которые мы подключаем наши айфоны, датчиках, которые управляют нашим отоплением и освещением, а также двигателях, используемых в крошечных дисководах и гигантских тяговых двигателях в локомотивах. Современная полупроводниковая силовая электроника появилась в 1950-х годах, но недавний прогресс в области силовых полупроводников, новых топологий преобразования энергии и методов управления электродвигателями, принес нам множество небольших, высокоэффективных, недорогих и долговременных электронных подсистем управления движением. За несколько долларов дизайнеры могут легко подключить компьютер, чтобы запомнить положение сиденья в вашем автомобиле. Они также могут заменить гидроусилитель руля на более эффективную систему электроусиления или, в этом отношении, управлять всем необходимым, чтобы сделать этот автомобиль автономным. Все, что требуется – это программное обеспечение.

Самым большим преимуществом этой тенденции является то, что вы можете включить в продукты более сложные режимы контроля. Старомодные аналоговые средства управления требуют настройки, и они дороги в изготовлении. Программное управление позволяет вам включать схемы управления, которые практически невозможно реализовать иначе. Недавно я арендовал Volkswagen Beetle, и я заметил, что когда я открыл дверь, окно немного опустилось, ожидая повышения давления воздуха, которое произойдет, когда я закрою дверь. Я захлопнул дверь и после этого окно закатилось. Это было бы очень сложно сделать с аналоговыми элементами управления, но с программным обеспечением - легко. Это одна из причин, по которой на дорогих автомобилях работает до 100 микроконтроллеров и 100 миллионов линий программного обеспечения - для обеспечения того, что Toyota называет «функциями гостеприимства».

Этот стиль «более электронного» управления программным обеспечением также означает большой выигрыш в энергоэффективности: вы получаете мощность из двигателя только тогда, когда вам это нужно. Один автомобильный инженер сказал мне, что обязательные нормы экономии топлива вынуждают производителей заменять механические и гидравлические нагрузки от двигателя электрическими. Негодование, связанное с проблемами с литий-ионным аккумулятором в Boeing 787 Dreamliner где повышение эффективности происходило за счет «более электрической» архитектуры самолета, состояло в том, что Boeing заменил электрически управляемые подсистемы на традиционную гидравлическую и пневматическую мощность в ключевых подсистемах, таких как управление полетом, система контроля окружающей среды, отвод шасси и торможение. Мало того, что эти подсистемы потребляют мощность двигателя только тогда, когда им это нужно, но большее количество электроэнергии означает меньшую нагрузку от гидравлических линий и каналов. Конечно, это также означает много линий программного обеспечения.

Быстрое внедрение смартфонов позволило производителям быстро наращивать производство датчиков GPS, акселерометров, датчиков изображений, емкостных сенсорных датчиков, всевозможных устройств, которые помогают нам измерять аналоговый мир - и подключать их к нашему электронному миру, где они могут контролировать вещи на основе того, что мы видим, слышим или чувствуем. Сложность и эффективность этих датчиков улучшается, учитывая, что их производители поставляют их для производства 60 миллионов iPhone и еще большего количества телефонов Android каждый квартал. Таким образом, добавлять сенсоры для всех видов устройств стало действительно доступным: например, для заднего, бокового и переднего обзора автомобиля; акселерометр для контроля вашей сушилки для белья. Самые инновационные применения, вероятно, еще впереди.

Использование всех этих технологий, таких, как вычисление, управление движением, зондирование, представляет собой огромную проблему, но растущие уровни абстракции дают разработчикам продукта инструменты для ее решения. Под «абстракцией» я подразумеваю изоляцию основных свойств чего-либо, чтобы ее можно было обобщить и использовать повторно для более широкого применения. Многие разработчики программного обеспечения скажут вам, что всю историю индустрии программного обеспечения можно описать, увеличив уровни абстракции.

Абстракция позволяет продакт-дизайнерам концептуализировать идеи на более высоком уровне, что позволяет создавать лучшие и более инновационные проекты. Это похоже на использование строительных блоков, добавление пользовательских частей, а затем быстрое их развертывание. Если вам нужен стандартный строительный блок, обеспечивающий подключение к Интернету, камеру и программируемый компьютер, вы всегда можете использовать iPad или смартфон в качестве отправной точки. Появление iPad повысило уровень абстракции для целой группы производителей аппаратного обеспечения, которые ранее хоронили ПК в своих системах. Обратите внимание на все эти новые системы для точек продаж или приложения удаленного управления, которые их используют - они основаны на iPad. Облачные вычисления абстрагировали весь набор вычислительных услуг для таких фирм, как Uber и Airbnb, а также для Nest и других производителей оборудования.

Есть важные последствия для компаний. Для корпоративных лидеров один из ключевых уроков заключается в том, что более высокий уровень абстракции сокращает входные барьеры для многих предприятий - кажется, что каждый может разработать новый цифровой продукт. Компании должны быть постоянно наготове для следующего программного продукта, который может представлять конкурентную угрозу.

Для продакт-дизайнеров первое следствие тенденции «программное обеспечение заменяет оборудование» состоит в том, что гораздо более высокая доля стоимости продукта будет приходиться на электронику. По оценкам Boston Consulting Group, стоимость электронных компонентов вырастет с 20% от стоимости типичного автомобиля в 2004 году до 40% в этом году. Это означает серьезный сдвиг в сети поставщиков, с последствиями, к которым многие не готовы.

Это также означает, что в программном обеспечении будет выражено гораздо больше различий между продуктами. Беспроводные обновления дают фирмам возможность добавлять функции, исправлять ошибки или оптимизировать производительность после отгрузки аппаратной части, если конструкция аппаратного обеспечения достаточно надежна для удовлетворения большего количества требований, чем первоначально планировалось. Когда НАСА отправило марсоход Curiosity на Марс, он обнаружил программную ошибку после запуска космического корабля. «Программное обеспечение может быть обновлено, но аппаратное обеспечение исправлено», - объяснил один из инженеров по поводу окончательного обновления по беспроводной сети.

Разработка программного обеспечения будет более сложной. Поскольку инженеры используют более сложные режимы управления, средства разработки и моделирования программного обеспечения в режиме реального времени будут играть решающую роль в проектировании систем. Разработчики сложных систем уже знают, как это сделать, но по мере того, как их использование становится все более распространенным, все больше компаний должны будут научиться управлять инструментами моделирования и тестирования, а также управлять сложностью программного обеспечения.

Наконец, связь будет играть более важную роль в функционировании и дифференциации продуктов. Таким образом, дизайнеры должны будут серьезно относиться к безопасности. Для некоторых применений, таких как автомобили, производители устанавливают межсетевые экраны между стороной инфотейнмента и системой управления и трансмиссии автомобиля.

Революция в области программного обеспечения станет мощным дополнением к революции в области дешевых вычислений, а возможности для уникальных и инновационных продуктов безграничны — это всего лишь вопрос программирования.

Willy C. Shih