Model prototyping adalah metode pengembangan sistem di mana  prototipe dibangun, diuji dan kemudian dikerjakan ulang seperlunya sampai hasil yang dapat diterima dicapai dari sistem atau produk yang lengkap dapat dikembangkan. Model ini bekerja paling baik dalam skenario di mana tidak semua persyaratan proyek diketahui secara rinci sebelumnya. Ini adalah proses berulang, coba-coba yang terjadi antara pengembang dan pengguna.

Langkah-langkah model prototyping

Dalam kebanyakan kasus, langkah-langkah model prototyping adalah sebagai berikut:

1. Persyaratan sistem baru didefinisikan sedetail mungkin. Ini biasanya melibatkan wawancara sejumlah pengguna yang mewakili semua departemen atau aspek dari sistem yang ada.
2. Sebuah awal, desain sederhana dibuat untuk sistem baru.
3. Sebuah prototipe pertama dari sistem baru dibangun dari desain awal. Ini biasanya merupakan sistem yang diperkecil, dan mewakili perkiraan karakteristik produk akhir.
4. Pengguna secara menyeluruh mengevaluasi prototipe pertama dan mencatat kekuatan dan kelemahannya, apa yang perlu ditambahkan dan apa yang harus dihapus. Pengembang mengumpulkan dan menganalisis komentar dari pengguna.
5. Prototipe pertama dimodifikasi, berdasarkan komentar yang diberikan oleh pengguna, dan prototipe kedua dari sistem baru dibangun.
6. Prototipe kedua dievaluasi dengan cara yang sama seperti prototipe pertama.
7. Langkah-langkah sebelumnya diulang sebanyak yang diperlukan, sampai pengguna puas bahwa prototipe mewakili produk akhir yang diinginkan.
8. Sistem akhir dibangun, berdasarkan prototipe akhir.
9. Sistem akhir dievaluasi dan diuji secara menyeluruh. Pemeliharaan rutin dilakukan secara berkelanjutan untuk mencegah kegagalan skala besar dan meminimalkan waktu henti .

Jenis model prototipe

Ada beberapa jenis model prototipe yang dapat diimplementasikan oleh tim pengembangan berdasarkan kebutuhan mereka:

• Cepat membuang- Metode ini melibatkan mengeksplorasi ide-ide dengan cepat mengembangkan prototipe berdasarkan persyaratan awal yang kemudian direvisi melalui umpan balik pelanggan. Nama pembuangan cepat mengacu pada fakta bahwa setiap prototipe benar-benar dibuang dan mungkin bukan bagian dari produk akhir.
• Evolusioner- Pendekatan ini menggunakan prototipe kerja terus menerus yang disempurnakan setelah setiap iterasi umpan balik pelanggan. Karena setiap prototipe tidak dimulai dari awal, metode ini menghemat waktu dan tenaga.
• Incremental- Teknik ini memecah konsep untuk produk akhir menjadi potongan-potongan yang lebih kecil, dan prototipe dibuat untuk masing-masing. Pada akhirnya, prototipe ini digabungkan menjadi produk akhir.
• Ekstrim- Model prototipe ini digunakan khusus untuk pengembangan web. Semua prototipe web dibangun dalam format HTML dengan lapisan layanan dan kemudian diintegrasikan ke dalam produk akhir.

Keuntungan dari model prototipe

Menggunakan model prototipe dapat membawa banyak keuntungan, termasuk:

• Pelanggan mendapatkan suara dalam produk sejak dini, meningkatkan kepuasan pelanggan .
• Fungsionalitas dan kesalahan yang hilang dapat dideteksi dengan mudah.
• Prototipe dapat digunakan kembali di masa depan, proyek yang lebih rumit.
• Ini menekankan komunikasi tim dan praktik desain yang fleksibel.
• Pengguna memiliki pemahaman yang lebih baik tentang cara kerja produk.
• Umpan balik pelanggan yang lebih cepat memberikan gagasan yang lebih baik tentang kebutuhan pelanggan.

Kekurangan dari model prototyping

Kerugian utama dari metodologi ini adalah lebih mahal dari segi waktu dan uang jika dibandingkan dengan metode pengembangan alternatif, seperti model spiral atau Waterfall. Karena dalam kebanyakan kasus prototipe dibuang, beberapa perusahaan mungkin tidak melihat nilai dalam mengambil pendekatan ini. Selain itu, mengundang umpan balik pelanggan sejak awal dalam siklus hidup pengembangan dapat menyebabkan masalah. Satu masalah adalah bahwa mungkin ada jumlah permintaan perubahan yang berlebihan yang mungkin sulit untuk diakomodasi. Masalah lain dapat muncul jika setelah melihat prototipe, pelanggan menuntut rilis akhir yang lebih cepat atau menjadi tidak tertarik pada produk.

Internet of things adalah peluang lapangan hijau bagi penyedia solusi mapan seperti halnya untuk startup perangkat keras yang akan datang. Baik menambahkan konektivitas ke produk yang sudah ada atau membuat aplikasi baru sama sekali, kebutuhan untuk berinovasi dan melakukan iterasi dengan cepat adalah yang terpenting. Model prototipe cepat bukanlah konsep baru, tetapi merupakan model pengembangan yang biasanya disediakan untuk pengembang perangkat lunak. Untuk produk perangkat lunak, layanan, dan aplikasi yang dibuat 100% dengan kode, kemampuan untuk beralih dengan cepat, mendistribusikan beta, dan mengimplementasikan fitur baru berdasarkan umpan balik pengguna awal sangatlah sederhana. Cukup buat beberapa modifikasi pada beberapa baris kode, kompilasi ulang paket baru dan unggah ke web untuk distribusi instan. Untuk perangkat lunak, siklus untuk iterasi cepat dan berulang.

Produk perangkat keras biasanya tidak dapat mengambil manfaat dari tingkat pengembangan berulang yang cepat ini. Tetapi lanskap kompetitif IoT memiliki penyedia solusi perangkat keras yang mencari cara untuk mencerminkan model perangkat lunak, mengalokasikan sumber daya R&D ke produk yang tepat sehingga mereka dapat mencapai pasar lebih cepat dan menangkap peluang terlebih dahulu. Menjadi yang pertama di pasar memungkinkan penyedia solusi IoT untuk memantapkan diri mereka sebagai pemimpin dalam ruang, menggali tumit mereka di tanah saat mereka membangun portofolio terhubung mereka. Beberapa hal sedang terjadi di industri untuk memungkinkan iterasi dan pembuatan prototipe yang cepat dari produk perangkat keras yang disematkan. 
Pertama, crowdfunding mulai matang sebagai sarana praktis untuk memvalidasi konsep dan memastikan bahwa ada pasar untuk produk minimum yang layak. Melalui crowdfunding, pengembang perangkat keras memiliki kemampuan untuk menjaga pengadopsi awal dalam lingkaran dan terlibat saat mereka beralih ke produksi. Pelanggan potensial menggunakan uang mereka untuk memvalidasi konsep atau ide produk, dan sebagai gantinya memiliki kemampuan untuk mempengaruhi dan menyempurnakan produk melalui umpan balik untuk memastikan bahwa itu memenuhi kebutuhan mereka setelah dirilis. Konsep yang kuat ini membantu memastikan bahwa R&D yang dihabiskan untuk menghidupkan produk perangkat keras baru bukanlah investasi yang sia-sia, karena calon pelanggan diberi kesempatan untuk memvalidasi keputusan desain atau mengomunikasikan umpan balik di setiap langkah.
Tren kedua yang memungkinkan pembuatan prototipe perangkat keras secara cepat adalah bahwa mikrokontroler tertanam ( MCU ) menjadi lebih kuat, menyediakan lebih banyak memori dan sumber daya untuk mengaktifkan abstraksi perangkat lunak. Melihat kembali lima hingga 10 tahun yang lalu, kepadatan kode sangat penting; jejak memori kecil dari MCU tertanam tidak dapat mengakomodasi ukuran tambahan yang diperkenalkan oleh enkapsulasi dan abstraksi perangkat lunak.
Meskipun masih menjadi perhatian bagi pengembang tertanam saat ini, dunia Arm MCU 32-bit menyediakan perangkat yang mampu melakukan lebih dari satu juta instruksi per detik, lebih banyak memori, dan lebih banyak kit pengembangan perangkat lunak ( SDK ) yang kaya fitur. Dengan perangkat yang lebih mumpuni yang mereka miliki, vendor semikonduktor dapat menyediakan SDK yang lebih lengkap, dengan perangkat lunak modular yang diabstraksikan yang memungkinkan pengembang membuat aplikasi inovatif daripada menulis driver perangkat tingkat rendah. Karena rasio ukuran memori terhadap dolar terus berkembang, kemudahan penggunaan yang dimungkinkan oleh perangkat lunak yang diabstraksi melebihi potensi kerugian dari peningkatan ukuran kode.
Abstraksi perangkat lunak memungkinkan beberapa hal untuk pembuatan prototipe cepat dengan perangkat keras. Pertama dan terpenting, sekali lagi, adalah kemudahan penggunaan. Perangkat lunak yang diabstraksi berarti enkapsulasi pemrograman tingkat rendah yang kompleks dari register khusus perangkat keras di dalam API yang lebih mudah dipahami. API ini bisa lebih fungsional dan intuitif dibandingkan dengan menulis 1 dan 0 ke register tingkat rendah, memungkinkan pengembang untuk lebih cepat memanfaatkan fitur MCU tertanam untuk mengimplementasikan persyaratan aplikasi mereka. 
Selain itu, abstraksi perangkat lunak berarti kode modular yang lebih portabel. Ini adalah aspek penting untuk iterasi cepat karena itu berarti kode dapat digunakan kembali. Jika algoritme atau logika aplikasi yang sebelumnya ditulis untuk proyek sebelumnya relevan untuk produk generasi berikutnya, abstraksi perangkat lunak memudahkan untuk memodulasi dan menggunakan kembali kode tersebut. Penggunaan kembali perangkat lunak berarti bahwa pengembang dapat fokus pada aspek lain dari aplikasi mereka, dan menghadirkan fitur baru yang lebih berharga bagi pengguna akhir mereka.
Tren ketiga yang memungkinkan pembuatan prototipe cepat dengan perangkat keras adalah blok bangunan perangkat keras plug-and-play. Vendor semikonduktor seperti Texas Instruments (TI) membawa kit perangkat keras modular berbiaya rendah seperti ekosistem pengembangan TI LaunchPad ke pasar. Melalui kit LaunchPad dan papan plug-in BoosterPack, pengembang dapat membuat kombinasi papan khusus yang ditumpuk satu sama lain untuk desain sistem perangkat keras yang lebih cepat. Papan plug-in modular ini merangkum subsistem kompleks seperti radio dan antena nirkabel, sensor, ujung depan analog, sirkuit manajemen daya, dan banyak lagi. Vendor juga menyediakan modul radio pra-sertifikasi yang menyediakan tapak sederhana yang dapat dipasang di permukaan, yang merangkum radio, transceiver, antena, dan lainnya di dalam sangkar pra-sertifikasi, membuatnya lebih mudah dari sebelumnyamenambahkan konektivitas nirkabel ke sistem apa pun. 
Untuk produk yang terhubung ke internet, kemampuan untuk merangkum sirkuit radio dan desain antena yang mengintimidasi adalah pengaktif dan penghemat waktu yang kuat. Pengembang memiliki kemampuan untuk mencampur dan mencocokkan blok bangunan perangkat keras ini, dan dengan cepat membangun sistem yang kompleks tanpa harus memutar papan sirkuit cetak ( PCB ) kustom mereka sendiri. Mereka kemudian dapat menggunakan kit perangkat keras modular siap pakai ini untuk mulai menulis perangkat lunak mereka. Menggunakan perangkat keras yang terhubung secara modular bersama dengan pembuatan perangkat lunak awal berarti bahwa pengembang dapat memperoleh umpan balik pelanggan sesegera mungkin dan memahami prioritas mereka lebih awal, berputar sesuai kebutuhan untuk memastikan kesesuaian pasar produk sebelum berinvestasi dalam sebuah konsep. Kit pengembangan perangkat keras ini biasanya open source, memungkinkan pengembang untuk menyalin dan menempelkan desain subsistem yang sudah terbukti benar ke dalam PCB kustom mereka setelah mereka siap.
Mengingat ketiga tren ini, pengembang perangkat keras tertanam sekarang dapat — lebih dari sebelumnya — mengukur pasar potensial lebih cepat melalui pembuatan prototipe dan iterasi yang cepat. Dengan kematangan crowdfunding, perangkat lunak abstrak yang lebih mudah digunakan, dan blok bangunan perangkat keras berbiaya rendah, pengembang dapat terlibat dengan pelanggan mereka sebelum merilis satu produk ke pasar. Model ini menjadikan pelanggan potensial sebagai bagian integral dari siklus pengembangan, menutup loop umpan balik jauh lebih awal daripada yang mungkin dilakukan sebelumnya dengan perangkat keras. Ini adalah win-win untuk kedua produsen perangkat keras dan pengguna akhir akhir.

sumber : 
https://www.techtarget.com/searchcio/definition/Prototyping-Model
https://www.techtarget.com/iotagenda/blog/IoT-Agenda/Rapid-prototyping-with-embedded-products-helps-hardware-developers-focus-on-innovation?_gl=1*1xtfej8*_ga*NDQ3ODY4MzEuMTY1MzYzNTQ0MQ..*_ga_TQKE4GS5P9*MTY2NzM3ODE0OC4yLjAuMTY2NzM3ODE1OS4wLjAuMA..&_ga=2.80693328.674253531.1667378148-44786831.1653635441