今天，我们都爱上了我们的小工具。 我们，发达国家的居民，在白天痴迷不断转向他时，醒来时听到了智能手机的声音，然后睡着了却不放开他。 从黎明到黄昏，我们通常会通过耳机查看智能手表，监视器，电视屏幕和平板电脑，收听广播和其他音频电子产品。 有时我们会发射无人机，使用手机内置的相机拍照或在控制台上播放。 我们习惯于在工作和休闲中为我们提供帮助的设备，以及不仅可以为我们提供帮助的设备，还可以使部分工作和休息完全自动化的设备。
所有这些小工具基础结构已经由电气工程师构建了数十年。 我们很高兴地回忆起其中一些非凡的创作，但许多已经被遗忘了。
而且我们在IEEE Spectrum杂志上决定选择过去50年来最好的小工具，并公平对待它们。 揭示并描述所有原因，方式和时间。 是的，当然，这将是有争议的材料。 我们甚至对此列表进行过争论，并且从中获得了很多乐趣。 更重要的是-Roku还是TiVo？ 幸免于诽谤，受到谴责并喝了半盒啤酒，我们达成了协议。
但是在开始此列表之前，必须选择一个条件。 这是我们的标准。 首先，这些是1968年以后出现的小工具。 是的，直到1968年也出现了消费类电子产品。 从1920年代到1950年代是留声机，以及充当家具的无线电和电视接收机的时代。 但是所有有趣的事情都始于1960年代后期。 便宜的晶体管随处可见，设计人员开始使用微型集成电路。 固态电子设备变成了氧气，助长了寒武纪爆炸，导致了当今蓬勃发展的丛林小工具的出现。 集成电路和其他固态成分使工程师能够制造出真正有用，紧凑和可靠的小工具。 那些设法使我们屈服的人。
定义了时间范围后，您可以开始考虑在我们的名人堂中需要保留哪种对象。 这些应该是最成功的商业模式吗？ 同类中的第一个？ 就工程解决方案而言，最有趣的是？ 由于尚未完全理解的原因而变得受欢迎的小工具？ 我们回答以下问题：是的。 有时，新产品的突破性天才给人留下深刻的印象。 有时，最商业上成功的例子成为赢家的原因是远比蛮力有趣的原因。 有时，最酷的小工具会成为具有最重要的工程突破的设备。 也许它没有被大量出售，但却成为了一个邪教。 或者，也许决定并不那么酷-只是正常现象，但他仍然享有崇高的地位。 这也是一个很棒的故事。
以下是IEEE Spectrum编辑器认为最出色的小工具。 毫无疑问，我们错过了您喜欢的设备列表中的某些内容。 也许您的整个清单。 因此，请尽您的职责，并在评论中提及他们。
Roku DVP N1000
尽管有一切，但Roku在混乱的市场中取得了成功-并设定了更大的竞争对手开始仿效的标准
越小越简单越好。 安东尼·伍德（Anthony Wood）的董事最引以为豪的创新技术之一是控制面板非常简单，然后由亚马逊和谷歌进行了模拟。当Roku于2008年5月首次出现时，并不能保证一定会成功。 尚不清楚当有线，卫星和IPTV拥有如此诱人的报价时，对流视频的需求是否很大。
Roku成功的机会取决于当时似乎不合理的一些无法预见的情况。 例如，像Netflix和Hulu这样的年轻流媒体服务将变得如此酷炫，以至于它们将为观众提供一个令人信服的理由，以摆脱对付费电视频道的订阅或提供流媒体内容的支持，而这些服务将保持独立性，并且必须将其内容提供给第三方播放器。 此外，付费电视频道将拒绝通过自己的机顶盒支持Netflix和Hulu以及其他独立服务（实际上，鉴于付费电视市场竞争激烈，可以这样做）。
Roku理解，即使所有这些都对他们有利，他们仍然需要制造一个机顶盒，与诸如PlayStation和Xbox的游戏系统相比便宜，机顶盒已经知道如何输出流视频，或者与ReplayTV DVD刻录机相比，价格却不高。链接到特定的电缆通道。 有一件事很清楚：与当时最著名的流媒体设备Apple TV相比，Roku必须变得便宜。Apple希望推出其付费电视而推出RTV。 所有这些系统的成本都超过300美元。
另一方面，有个好消息-没有与玩家一起使用游戏机的观众不会为了观看Netflix或Hulu而购买游戏机。 分散甚至无法玩侠盗猎车手的Apple TV整个游戏系统的成本的意义何在？ 结果，一切都取决于独立玩家的成本要低得多。
第一个Roku播放器DVP N1000基于PNX8935解码器，该解码器是NXP专为低成本，高分辨率控制台开发的。 制造这种设备对恩智浦来说是有风险的，因为当时几乎没有高清质量的流播放器市场。 Roku帮助创建了它。
Roku也有256 MB的内存。 它支持720 p的标准和高分辨率（很快增加了Full HD 1080p分辨率）。 Roku以99美元的价格和良好的时机进入了市场：Netflix和Hulu的流媒体服务越来越受欢迎，人们正在寻找一种观看它们的设备。
Roku主管
Anthony Wood表示，N1000 Roku前缀“已经开始争夺创造大众市场的流媒体播放器的低价，” 他补充说，该公司故意创建了一种架构，这种架构呈下降趋势。 如今，一些Roku型号的售价仅为29美元（几种竞争对手型号的价格相差仅几美元）。
伍德列出了第一个Roku播放器的质量，以定义流式视频播放器的类别。 他说，在N1000之前，大多数设备的尺寸都是“ 17”。我们是第一个将趋势“缩小到更好”的设备。某些现代型号的尺寸与成年男子的拇指相当。在Roku，它们也是第一个制造“非常简单的遥控器”的设备。 “说伍德，这为亚马逊，谷歌和其他公司设定了标准。
N1000是更新固件的第一个前缀，并使用此功能来添加频道。 用户不需要做任何事情，这是自己发生的。 当时，这种行为是有争议的，”伍德说。 另一个有争议的功能是缺少电源按钮。 伍德说，这值得最初的负面反馈，因为它“简化了使用过程”。
十年后，Roku在销售大型和加密狗视频控制台方面处于领先地位，领先于Amazon Fire TV，Google Chromecast，Apple TV，TiVo，Sony等。
马兰士CD-7
创建最佳CD播放器的项目基于低通滤波器的开发
最好的光盘播放器？ 马兰士CD-7是一个人寻找理想播放碟片质量的结果，它使1998年的发烧友大为惊讶。很少有香水调香师能够鉴定出昂贵香精中混合的所有数十种气味。 但是，视频行业正在雇用可以查看分辨率为8K的显示器上显示的图像的人，并确定每帧中包含的3,300万个像素中只有几千个错误显示的像素，图像的清晰度是否会下降。 并且可以客观地检查他们的感知能力。
而且仍然有发烧友。 他们中有些人声称感觉到连接到放大器的金线和银线之间的差异。 它们具有难以解释的声音特征，例如“
温暖 ”，“干燥”和“黑暗”，更不用说量化它们了，并且他们可以像对待阿尔萨斯和洛林一样共享这些参数。 因此，当发烧友就某种声音再现设备的质量达成共识时，该设备很可能是同类产品中最好的。 例如，马兰士（Marantz）CD-7 CD播放器，它是对先前CD-15型号的几乎完全改造。
完美主义者Ken Ishivata为CD-7开发了一种独特的过滤器。数字时代的基本原理是，在技术进步的过程中，一切都会改善-这就是Marantz CD播放器直至CD-15型号的情况。 最初，CD-15充满了热情。 但是很快，在发烧友中，意见分歧。 有人批评他“声音清晰度太高”。 不管是什么意思。 从事CD-15工作的马兰士工程师
Ken Ishivata对此并不满意。 他开始研究一种新模型，拒绝了在那里使用的标称更高级的数模转换器（DAC）TDA1547，并使用了较早的16位TDA1541，该CDA在CD-15之前就已经在公司的播放器中使用过。 Ishivata知道，如果您仔细使用此较旧的芯片，结果将是美妙的声音。
Ishivata告诉我们，他想出了带有改进滤波器的旧DAC。 由于他不喜欢CD-15
的有限脉冲响应带来的
滤波器质量，因此Ishivata决定通过创建自己的滤波器来“最大程度地发挥音乐的美妙可能性”。 要了解他的所作所为，您需要对主题有所了解。
CD播放器不仅从CD中提取数字样本，还将它们发送到DAC以转换为模拟波形。 它使用称为插值的过程，在其中创建其他样本，将其插入“真实”样本之间以提高采样率。 这样的过程通常会使频率增加4到8倍。 内插（也称为过采样或上采样）的优点是可以大大降低对DAC后面的低通滤波器的要求，并消除DAC产生的一些高频伪像，从而不会破坏音质。
在
CD-15上， TDA1547 DAC与一个滤波器（
Nippon Precision Circuits 的 SM5803APT）配对，该滤波器将采样率提高了8倍。 为了为新玩家创建更好的过滤器，Ishivata首先提取了
飞利浦SAA7220数字过滤器
芯片的源代码。 然后，他向他们添加了自己的代码，并在连接在一起的一对Motorola 56000处理器上启动了该代码（他称它们为“双冠”）。 这种配置使他的采样恢复到原来的四倍，据一些发烧友称，这提供了比八倍更好的声音质量（至少在比较两个马兰士模型时）。
Ishivat使用CD-7模型的工作并未在电路阶段结束。 CD播放机用于读取光盘的机制（将激光和透镜结合在一起）称为传输。 读取磁盘的准确性取决于传输质量。 该公司以前的型号CD-15因使用飞利浦CDM4 Pro（有史以来最好的运输工具之一）而受到发烧友的好评。 但是，当Ishivata开始研究CD-7时，飞利浦不再发布它们。 Ishivatu对普遍接受的替换（CD12.3）感到不满意，因此在公司的帮助下，他从头重新安装了CD12.3，例如，添加了带有金刚石抛光的不锈钢撬块，以使磁盘装载更加舒适。
最终的CD-7发行于1998年，与其他Marantz播放器一样，具有时尚，平衡的前面板设计以及独特的金色和香槟色。 然而，正如一位批评家所写的那样，他的声音立即受到赞赏，其质量不劣于录音棚设备的声音，包括“无与伦比的节奏强度”之类的特征。 不管是什么意思。
Tandy / RadioShack TRS-80模型1
RadioShack希望由于对民用无线电发射器的兴趣下降，个人电脑销售将弥补销售下降
借用的外围设备：TRS-80最初带有4 KB的RAM和一个存储系统，该系统是RadioShack的盒式磁带播放器。 显示器是带有RCA连接器和少量修改的黑白电视。仍然活着的人们记得一个零售商可以主导整个产品类别的时间。 汤姆·麦克安（Thom McAn）的鞋子。 FW Woolworth在低成本服装领域。 原始音乐媒体领域的Tower Records。 而且，一旦
RadioShack公司将自己动手做的电子产品领域的首要地位变成了家用计算机领域中出乎意料的长期统治地位。
在早期，个人计算机市场依赖于爱好电子产品的人们。 一些家用计算机被出售作为组装的制造商（最著名的是
Altair 8800 ），而
苹果显然不是唯一一家以车库起家的PC制造商。
考虑到RadioShack在家用电子产品领域中的作用，该公司仅需要考虑出售个人计算机的选择，但并不急于这样做。 当时还不清楚该市场能否强劲增长。 此外，计算机有可能成为RadioShack上最昂贵的产品。 但是，到1970年代末，对最畅销产品民用广播电台的需求开始下降，因此该公司需要受到新的冲击。 RadioShack的母公司Tandy决定尝试使用PC运气。
Tandy / RadioShack（TRS）基于1.77 MHz的Zilog Z80微处理器创建了TRS-80 Model 1（因此TRS-80名称为80）。 Z80于1976年推出，单价为25美元，是最快的微处理器中最便宜的。 低成本与希望尽可能降低最终产品的成本相吻合。
老师的最爱：RadioShack发布了原始的TRS-80教程，这是进入学校市场的成功策略的一部分。键盘内置在计算机主板的顶部（当时很典型），显示器是一台12英寸的黑白CRT电视。虽然已经发明了软盘驱动器，但是它们仍然很昂贵，因此Tandy决定使用盒式磁带。来自RadioShack的播放器，作为TRS-80 Model 1的驱动器。
1977年，另外两台PC卖得很好-Apple II和Commodore PET2001。它们的售价分别为1,298美元和795美元。 带监视器的基本TRS-80 Model 1售价599美元。
尽管消费者抱怨质量差，但Tandy / RadioShack
TRS-80 Model 1发现了一个巨大的市场，并帮助PC从将烙铁爱好者焊接成批量产品的奇迹中解脱出来。 回顾过去，我们可以说坦迪正确地利用了几乎所有其他计算机制造商的优势：RadioShack商店庞大的国际零售链。 在1982年之前，RadioShack一直是PC的最大销售商，然后TRS-80系列开始被功能更强大，更灵活的机器（包括IBM员工，各种与IBM PC兼容的型号以及Apple Macintosh系列）所遮盖。
尽管坦迪（Tandy）自己的PC生产线逐渐消失，但直到1990年代初，该公司仍是世界上最大的PC制造商，并为AST Research，Digital Equipment Corp.，GRiD Systems Corp.，Olivetti和Panasonic等其他公司制造计算机。
电饭锅Zojirushi Micom
Zojirushi是最早开始使用模糊逻辑的家用电器的代表之一，这使得饭煲几乎不可能变质
具有模糊逻辑的Zojirushi电饭煲软件使其能够克服人为的缺点-例如，当它向大米中添加过多的水时。人们煮米饭至少有
12,000年了 。 但是与此同时，就在35年前，Zojirushi提出了如何保护这一过程免于傻瓜的攻击。
当然，这项成就之前有几个重要的里程碑。 三菱于1945年推出了第一台家用电饭锅。 这是许多使用加热元件煮饭的电饭煲中的第一个。 使用它们时，有必要监视它们并在准备好米饭后将其关闭。 东芝在1956年推出了第一台自动电饭锅。它与最简单的双金属开关一起工作-当所有水被吸收时，金属盘的温度迅速升高，并且关闭设备的开关也起作用。
Zojirushi声称是第一个在电饭煲中引入一项功能的电饭煲，该功能可使电饭煲保持数小时的温暖。 该模型
于1965年问世，
它依靠半导体使这一技巧成为可能。 在此之前，该公司以保温瓶闻名。
18年后，取得了突破。 1983年，Zojirushi推出了一种电饭煲，该电饭煲成为首批依靠模糊逻辑的消费类电器之一。 有趣的是，该公司没有在广告中使用此术语，只提到了提供此逻辑的微型计算机（它称为Micom）。
35年后，Zojirushi仍将与电饭煲开发有关的所有信息视为商业秘密，并拒绝讨论任何事情。为什么世界需要在米饭烹饪中应用多值逻辑？因为它解决了电饭锅剩下的两个主要问题：1）不同时间烹饪不同种类的大米； 2）做饭。一些电饭锅可以设置白米和糙米。 Zojirushi产品考虑到了大米的类型，并完美地将其煮熟。至于厨师-因此，尽管事实上只需要大米和水就能煮大米，但人们仍然会定期混合各种比例。而且，如果电饭锅的用户对测量结果的了解不多，那么尽管有一些错误，但具有模糊逻辑的电饭锅将仅调节并生产出完美的米饭。大约在同一时间，当将模糊逻辑应用于电饭锅时，制造商转而使用感应加热，可以通过加热元件更精确地控制感应加热。模糊逻辑和感应加热器的结合使实现理想的米饭烹饪成为可能。或者接近它，直到奇异之处使我们能够创建具有独创性的智能电饭锅。如今，电饭煲已成为每天成千上万厨师使用的唯一的厨房电器电子代表。具有模糊逻辑的电饭锅由Tatung，Tiger Corp.，Panasonic和其他公司生产。许多售价不到$ 100。但是，该地区的先驱者Zojirushi的大部分电饭煲型号仍需要100美元以上的价格。Microsoft xbox
Xbox Microsoft
Xbox在2001年冲击了拥挤的游戏市场，并以令人惊叹的图形和大量兼容游戏铺平了顶峰。在消费技术市场上，任何类别的产品都支持四个竞争对手，每个竞争对手都有自己的利润，这是非常不寻常的。 2001年，当微软推出Xbox控制台时，任天堂，世嘉和索尼三人已经进入了游戏市场。像现在一样，那时微软在软件市场上占据着突出的位置，但是它不能与硬件一起使用。在公司的失败中，有很多事情甚至连最怀旧的用户都不记得了-1983年的Microsoft Mouse，无绳电话（1998年）和计算机扬声器（1998年）。结果，在1998年，我们有充分的理由怀疑Microsoft是否能够成功地将比其试图修补的计算机外围设备更复杂的硬件推向市场。那年，时任公司董事的比尔·盖茨批准了创建一个游戏系统的提议，该系统将成为功能最强大，功能最丰富，甚至可能是最昂贵的游戏机。
后来成为专业演员的专业转售商Dwayne“ The Rock” Johnson成为了CES 2001 Xbox演示的嘉宾。像现在一样，Microsoft工程师完全理解了这种自我维持的周期，这种周期是在您创建一个通用的硬件平台时发生的：a）运行良好，并且b）编写软件很容易。他们考虑了Microsoft在PC上的经验，并认为如果开发人员可以立即着手开展业务而无需花费数周或数月的时间来研究系统编程的复杂性，则他们可以快速创建许多程序，这将大大增加开发一个程序的机会。他们将成为热门。这些成功将增加平台的流行度，从而吸引更多的开发人员，他们将为该平台编写更多的程序-其中一些将成为热门，这将使该平台更加受欢迎……等等。这种范例在PC领域起作用，没有理由在游戏系统领域不起作用。设计师认为，如果该游戏系统只是一台个人计算机或与之非常相似的计算机，那将是明智的。如果成功的话，她可以利用PC行业多年的规模经济优势。从软件的角度来看，PC应用程序开发人员可以迅速找出该系统的程序，而潜在开发人员的选择将是巨大的。
Seamus Blackley是最初Xbox开发团队的四个核心人物之一。Kevin Bacchus，Seamus Blackley，Otto Burkes和Ted Hayes组成了该项目开发团队的核心，该项目后来被称为DirectX Box。他们使用标准的PC架构和x86处理器，但决定订购特别设计的733 MHz英特尔“ Coppermine”奔腾III处理器（Sony PlayStation 2是基于MIPS计算机系统的RISC处理器构建的，该处理器通常在工作站上使用）。图形处理器是Nvidia的233 MHz NV2A GPU。设计师添加了CD-ROM，DVD-ROM和硬盘驱动器-最新的添加是当时游戏机的新增功能。为了促进该平台的成功，微软于2000年收购了游戏开发公司Bungie，然后该公司开发了游戏Halo。邦吉（Bungie）发布了一些简短的视频，展示了Halo的游戏玩法，但即使是这些碎屑，也引起了游戏玩家强烈渴望获得一款新游戏的渴望。在2001年，Microsoft同时推出了Xbox和Halo。该前缀的功能大约是一年前发布的Sony PlayStation 2的两倍。顶部带有浮雕X的表壳看起来很酷。对于喜欢第一人称射击游戏的玩家而言，Halo已成为一款非常有趣的游戏。该系统像热蛋糕一样飞奔，Halo创造了销售记录。 Xbox上还出现了其他热门游戏，但是18年后，Xbox / Halo组合仍然是计算机历史上运行时间最长，最成功的控制台和游戏组合之一。原始的Xbox处理器具有一个运行在733 MHz的内核。今天，玩家正在等待Halo Infinite的发布，该版本应于2019年下半年出现在Xbox Ones主机上，该主机包括以2.3 GHz频率运行的八个内核。