引言
在Internet上搜尋到一篇Bruce Ulrich撰寫的好文章White Paper on Decision of Make vs. Buy of ISM RF Module，搭配Yahoo字典、和Google翻譯等工具，我嘗試著將其翻譯成繁體中文版，除了做為自身的筆記，也希望這個好idea可以有更多人服膺。摘要
當公司為其產品組合實作無線的特色功能時，職員們可能會需要新的專門知識。雖然當中有些人需要成為精通射頻的設計師，但其它人僅僅需要添加產品的無線通訊能力，後面這群人可能會考慮在他們的設計之中嵌入預先認證完畢的模組。射頻模組開發也需要被納入成本考量的分析，這些成本也需要拿來跟現成的模組進行比較；一個損益平衡點(breakeven point)的確立將成為自製(make)外購(buy)的決策臨界值，而這個損益平衡點將會受到其它影響損益平衡的決策條件的影響。介紹
設計一個具備無線鏈接能力的系統對許多產品而言是一個自然而然、且必不可少的過程。不幸的是，物理上、技術上、和政府法規上的限制使得一個射頻的設計實作變得複雜而困難。以年產量為基礎、且為了產品的無線設計在尋找實作品、並且在購買模組與基於公板進行設計的客戶們是本篇文章的目標讀者。本篇文章揭示了一個無線設計實作上的專門知識、成本、和步驟，還比較了市售開發板和內部開發板之間的成本、開發時間、和上市時間差異。一個內部開發的板子比較貼近終端產品，也是一個現成嵌入式板子值得強力考量的優點。嵌入式模組具備小封裝與充份的多樣性則可以符合絕大多數的需求，更進一步的，典型的模組都有預先通過認證而得以立即地嵌入終端產品。我們將會假設期望的射頻功能性可以在市場上被識別，並且可以符合產品需求。
為了進行分析與比較，我們假設一個ZigBee完整功能裝置(Full Function Device)模組正在開發中。因為成本隨時間而更動，所以成本的估算使用2006年的價格為基礎。由於射頻與韌體能力在不同公司之間有所變化，而一個經驗相對豐富的團隊是我們的假設條件。替一個較為欠缺經驗的團隊進行估算時，讀者可以用下列的估算成本乘上1.5至2倍。
專案描述
目標專案為一個以IEEE 802.15.4為基礎的ZigBee模組，我們這裡假設的是一個只有涵蓋收發器(CC2430)、必備軟體、和認證程序的SLIY002嵌入式模組，而不是一個控制器(controller)或一個閘道器(gateway)。納入零組件進行分析當然更好，但這只會增加一次性工程費用和物料清單(bill of materials)的成本。假設：
- 硬體和軟體工程被標榜為每週$5k，這是一個包括人力資源、管理、技術支持人員、設施、福利、和利潤的滿載成本。
- 佈局工程師／技術人員被標榜為每週$3k。
- 租用必需的專業測試設備為每月$750。
- FCC認證的費用為$10k。其他國家認證可以增加為每組5k。
- ZigBee的認證費用大約$3k。
- ZigBee的會員費用不計算在內(製造商必須至少有一個ZigBee的adopter的使用標誌)。
工程設計
讓新設計以一個已驗證的既有參考設計可以提升工作符合預期的可能性。利用CC2430EM的參考設計可以加快進度。硬體工程時間被假設為關聯至參考設計的實作時間和剩餘板子的界接時間。韌體設計時間則關聯至積體電路的管理、效能最佳化、跳頻與頻譜管理的操作程式、發射機／接收機操作、電源的管理、和其它韌體方面的實作。開發工具包含了硬體、軟體許可證、訓練、和相關支援(假設已擁有軟體編譯器)。我們估計4個人週(man-week)來測試第一塊板子、和2個人週來處理第二塊板子，這些數字將會因射頻工程師的經驗不足而隨之增加。
許多公司見到上圖的總額將認為是天價，因為這樣的成本出乎意料之外。注意，當負擔成本沒有被涵蓋時，人力成本的計價將因組織內部的不同而有所差異。然而，一旦聘雇外面的設計承包商或顧問時，這份估算SLIY002的估算值將會更為貼近包含了機會成本的實際成本。
之後，這塊模組符合預期般的工作，產品必須接受射頻與ZigBee的認證，以便進入生產。這個部份包含了生產測試機台的開發、跟製造商簽約、替射頻零組件建立一個合格供應商清單(approved vendor list)。這些原本都是系統開發本身就處理好的項目，然而，由於射頻效能會因為製造、測試、甚至合格供應商清單的不同，射頻技術被導入終端產品時將使上述項目變得更加複雜。這種狀況將產生的最終成本估計：
值得注意的是，這是假設第一次通過射頻與ZigBee認證、且只有單一區域通過認證。倘若終端產品需要通過數個區域的認證、或需要重新進行相容性測試時，測試成本便會增加。假設測試／驗證包含了最佳化的時間，為了最佳化功率、減少封包遺漏、加長傳輸距離、以及在多樣的環境條件下測試，很多時候將會耗費許多的人週。
因此我們得到了一個準備生產的產品估算總成本為$145k。直覺的想法是拿模組價格減去物料清單成本來計算損益平衡點。例如，假設射頻部份的物料清單成本(包含印刷電路板、組裝、和測試)為$6、而模組的採購成本為$19，則損益平衡點估算大約為12k個單位($145k/$13)。然而，這個損益平衡估算忽略了資本的成本、推遲進入市場、因為射頻而造成的終端產品收益影響、和射頻模組對上產品層級的技術支援，而這些項目很難予以量化。為了簡單起見，我們再次做出一些假設：
假設：
- 資本成本每年為12％。
- 1年的開發、測試、認證、便釋出至生產。
- 新的高階終端產品於第1年達成的預期量的50%、且第2年達成預期量的100%。
- 忽略推遲進入市場、最終產品收益率的影響、和增加的技術支援費用等成本。
被忽略的項目裡，一般而言可以被察覺的推遲進入市場、和獨立考量的保固工作很難在這份估算裡被量化。
修改了損益平衡分析得到了以下的估算：
基本上損益平衡日期取決於發展速度。如果第一年銷售出15k個單位、或前兩年銷售出18k個單位，同樣能達到損益平衡。
把這個專案的資料予以圖形化，前兩年虧損(第0和1年)，第1年的虧損擴大是由於投資的時間價值。以更高的運轉速率為基礎進行預測(例如每年10k個單位)的話則第2年就變成正的收益。
這份分析也考量了以數量為基礎的降價。價格將因為採購的模組或離散(discrete)的物料清單以大致相同的速率在降價。值得注意的是生產成本包含了終端生產測試時的射頻模組的微型載板。
外購到自製的過渡時期
許多公司藉由購買一個完整的模組而得以早點兒進入終端市場，然後他們晚點兒再建構自有客製化的模組。這條路線讓他們可以立即地加入他們的終端市場，並且在時間允許的情況下開發自己的模組。在SLIY002案例中，模組內部使用的軟體可以加以利用，這種狀況在專案啟始時算是個聰明的考量，而且可以在啟始時便跟模組供應商進行討論。許多模組供應商能夠提供低價的智財(intellectual property)轉移，以便將其嵌入終端產品。最後，這項轉移也能讓客戶受益，因為他們下一代的產品可以擁有低廉的開發成本、而仍維持相同的最佳化效能。這對於模組製造商同樣也有好處，因為他們的業務範圍為模組的設計服務、和智財銷售。在選擇模組和製造商之前先致力於這項討論將可以確保轉移工作能夠平順進行。結論
大部份專案啟始時對市場潛力有著熱切的預測，雖然長期而言也許是準確的，但是有時候會過度樂觀地估算新市場開發的時間、且可能會低估了推遲進入市場所造成的影響。這篇文章企圖揭示一個新型的以射頻為基礎的工業產品的開發成本，及強調購買一個預先通過認證的、可嵌入的、大產量的、及具備專門知識的模組所帶來的成本優勢。假設內部團隊具備強大的射頻經驗時，且當每年運轉率為每年10k個單位時，內部設計的投資回收週期約為2年。當內部的射頻經驗較為薄弱時，損益平衡的運轉率爬升至4年，甚至更長。即使具備一個富有經驗的設計團隊，內部團隊能夠把一個射頻模組加入其所設計的終端產品上、並且上市，也已經過了1至2年。再者，一旦要廣泛地測試多種情況時，測試時間與成本可能會壓倒許多試圖整合射頻技術的公司。
對於許多公司而言，開發一個射頻模組所需要的特殊知識所費不貲，而且維護和支援也令這些公司頭疼不已。若模組的銷售量可以達到每年15k至25k個單位，那麼內部團隊的設計才能由損益平衡轉變成有所獲益。模組公司了解其目標終端市場的許多終端客戶通常可以彌補這項最小需求量，橫跨不同產品將可以消耗每年5k個單位的模組。因此，客戶根據終端產品的需求而搜尋許多的模組製造商，把研發的能量專注於核心智財之上、而讓專家製作最佳的射頻解決方案。
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