La realizzazione di un prodotto “IoT” è ormai una cosa normale. Non solo si creano nuove categorie nel settore dei dispositivi elettronici, ma vengon fornite nuove piattaforme per l’innovazione.
Fornisce agli innovatori nuove idee per ripensare il modo in cui il consumatore può interagire con la tecnologia. Dai produttori, agli inventori e agli imprenditori, ha permesso di costruire nuovi prodotti con queste capacità. L’IoT ha offerto alle aziende un vantaggio reale, in particolare ai produttori, ai distributori e ai rivenditori.

Supponiamo che un cliente abbia bisogno di un prodotto in cucina e che prema il pulsante abilitato per l’IoT. Il segnale viaggia fino ad aggiornare l’inventario del team di consegna, quindi al rivenditore, al distributore e infine al produttore. La gestione dell’inventario e i controlli di produzione non erano mai stati così facili prima.

Il design del dispositivo dell’ecosistema è leggermente diverso dall’hardware tradizionale. La maggior parte dei dispositivi e dei sensori progettati prima di questa nuova era, erano legati all’architettura del processore e del sistema operativo. Pertanto, la produzione di PCB e la progettazione di PCB di dispositivi IoT sono dedicati ad attuatori e sensori con funzionalità di base.

La progettazione PCB del dispositivo IoT e dei suoi componenti
Convertitori digitali e analogici
I dispositivi IoT sono principalmente sensori. La maggior parte dei sensori sono analogici e sono necessari convertitori da analogico a digitale.
La nomenclatura per il convertitore da analogico a digitale è spesso chiamata ADC e viceversa è il convertitore DAC. L’ADC è il dispositivo che converte il segnale analogico (tensione / corrente) in livelli digitali. Il vantaggio più importante dei sensori analogici è che integra il mondo analogico che ci circonda con il mondo digitale.

MEMS
La sigla MEMS sta per Micro Electro-Mechanical Systems. I MEMS sono sensori minuti incorporati in molti dispositivi. I sensori raccolgono informazioni mentre gli attuatori eseguono i comandi.

RF
RF sta per RadioFrequenza. Il modulo RF può essere aggiunto quando è necessaria la connettività wireless. La connettività cloud con modulo RF sia che si tratti di WIFI o tecnologia blue-tooth richiede l’ integrazione di software multiprotocollo. Per l’utilizzo di un modulo wireless, è necessario comprendere un determinato parametro. Come il consumo energetico, la gamma di segnali e la velocità effettiva.

Progettazione PCB
Al termine del processo di simulazione, il passaggio successivo consiste nel progettare il circuito in forma fisica. Per ottenere il giusto fattore di forma, vengono utilizzati strumenti software per la progettazione del PCB. Questo disegno PCB viene quindi stampato sul circuito stampato; i componenti sono assemblati su di esso per creare il primo prototipo. Di seguito sono riportati alcuni passaggi necessari per il layout di PCB, posizionamento dei componenti, gestione dei vincoli, layout 2D / 3D e test.

Produzione di PCB in IoT
Per fabbricare il dispositivo IoT, è necessario considerarlo durante il processo di creazione del prototipo. Il processo inizia con la produzione di PCB seguita da assemblaggio dei componenti e controllo di qualità.

Questi dispositivi sono creati per molti settori come quello automobilistico, dei consumatori, medico, militare e industriale. La considerazione del consumo di energia, fattore di forma, segnale, autonomia e durata della batteria è fondamentale.

La forma di dispositivi IoT
L’ecosistema IoT può essere molto complicato, gli elementi di rete, il software e i progetti PCB da prototipare. I dispositivi più popolari che hanno una produzione in serie sono dispositivi di interfaccia umana. Per questi pannelli operatore è necessario disporre di un fattore di forma conveniente. Esistono due metodi per progettare il dispositivo. Il primo metodo è progettare e sviluppare il prodotto con la prova del concetto attraverso il prototipo. E il secondo metodo inizia con i requisiti di progettazione fisica. Le dimensioni, l’aspetto, il peso e la forma sono considerati. È il processo inverso di cui sopra. In questo metodo, l’ultimo passaggio consiste nel progettare diversamente dal primo passaggio del primo metodo.

I componenti
Uno dei passaggi importanti nella progettazione del dispositivo IoT è la selezione dei componenti. La selezione di parti come ADC, DAC, attuatori, sensori, moduli MEMS e RF è significativa in termini di costi e funzionalità. Il dispositivo può contenere anche sensori di impronte digitali, resistori di rilevamento della forza e dispositivi di interfaccia umana.

Schema elettrico
Dopo aver completato la selezione dei componenti, il passaggio successivo consiste nel creare connessioni tra di loro. La connessione di diversi componenti è un’attività complessa ed è necessario un parametro di progettazione accurato. Questo processo è completato con l’aiuto di strumenti software.

Simulazione
La simulazione è il passaggio in cui viene convalidata l’integrità delle connessioni. Esistono strumenti software speciali che simulano la progettazione schematica per studiare il parametro. Raggiunge le prestazioni di progettazione, vengono considerati diversi parametri come punto operativo DC, dominio del tempo, dominio della frequenza, Monte Carlo, sensibilità, scenari peggiori e verifica del comportamento. Per i dispositivi indossabili, è necessario soddisfare requisiti speciali come dimensioni, consumo energetico e tempo di ricarica.

La richiesta di dispositivi IoT aumenta ogni giorno, il che sta cambiando gli standard del settore. L’industria deve adottare tecniche di prototipazione rapida oltre a che la produzione di massa è significativa per ridurre i costi.

Il team di progettazione di Azeltech è all’avanguardia nella fornitura di progetti e prototipazione di dispositivi elettronici. Collaboriamo a progetti nuovi ed esistenti per ridurne i costi di progettazione e produzione.

Contattaci oggi stesso.