物聯(lián)網(wǎng)硬件設計的4個(gè)挑戰

2022-05-10

物聯(lián)網(wǎng)硬件設計的4個(gè)挑戰

物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)是復雜的，并且在整個(gè)開(kāi)發(fā)生命周期中必然會(huì )面臨不確定的挑戰。進(jìn)一步將開(kāi)發(fā)分解為不同的組件，硬件設計中的問(wèn)題是最關(guān)鍵的，因為它們無(wú)法回滾。

這就是為什么應該更頻繁地談?wù)摽朔锫?lián)網(wǎng)領(lǐng)域中的設計挑戰的原因。物聯(lián)網(wǎng)和大數據科學(xué)專(zhuān)家 Yash Mehta 表示，在接下來(lái)的文章中，我們將帶您了解物聯(lián)網(wǎng)硬件設計中的 4 個(gè)主要挑戰。

尋找硬件設計師

大多數組織無(wú)法建立一個(gè)熟練的團隊，因為他們沒(méi)有使用正確的渠道。與幾乎無(wú)處不在的軟件專(zhuān)業(yè)人員不同，硬件設計需要技巧。對于物聯(lián)網(wǎng)，專(zhuān)業(yè)程度更高，組織必須謹慎地與他們的團隊合作。

除了社交網(wǎng)絡(luò )，公共市場(chǎng)是與專(zhuān)業(yè)人士聯(lián)系的寶貴選擇。Upwork、Ioterra和Clutch等市場(chǎng)致力于物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)人士，并提供包括硬件設計在內的跨學(xué)科資源的全面列表。

這些平臺擁有合格的專(zhuān)業(yè)人員，他們可以直接與尋找類(lèi)似項目要求的公司聯(lián)系。這些硬件開(kāi)發(fā)市場(chǎng)提供多個(gè)級別的搜索幫助過(guò)濾器，可以快速縮小搜索范圍。此外，企業(yè)可以根據特定產(chǎn)品要求篩選硬件設計人員。

如果您是該行業(yè)的新手，我們建議您先建立一個(gè)混合團隊?；旌蠄F隊混合了全職內部資源和外包給產(chǎn)品開(kāi)發(fā)公司的某些角色，以加快開(kāi)發(fā)速度。

同樣，也有一些活動(dòng)和會(huì )議，您可以在其中與其他公司聯(lián)系。不要妥協(xié)尋找合適的設計師。畢竟，隨之而來(lái)的挑戰的命運取決于誰(shuí)在應對這些挑戰。

PCB設計挑戰

印刷電路板 (PCB) 是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )的大腦。它由許多傳感器、有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)組件組成，這些組件彼此靠近安裝。讓我們可視化一個(gè)典型的PCB設計。位于一個(gè)角落的常規電路為整個(gè)電路板供電。有多個(gè)波束麥克風(fēng)來(lái)實(shí)現音頻響應系統。根據不同的應用要求，有電機控制電路、傳感器和隨機電路網(wǎng)。

這只是典型的小型PCB的高級視圖。它可以擴展到更大的工作區域以滿(mǎn)足更大的應用需求。

在這里，設計可能會(huì )出錯，因為它容易受到走線(xiàn)的干擾。此外，它在干擾模擬組件時(shí)會(huì )產(chǎn)生大量噪聲。

即使是一個(gè)小故障也可能最終破壞設備功能，同時(shí)讓您對網(wǎng)絡(luò )中究竟是什么以及在哪里出錯感到困惑。從門(mén)到工業(yè)設備，PCB發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用，這就是組織不應忽視專(zhuān)家幫助的原因。

原型的最佳使用 

原型設計是物聯(lián)網(wǎng)硬件開(kāi)發(fā)生命周期中的一個(gè)重要階段。它使您可以評估系統功能在不同場(chǎng)景和條件下的合規性。由于很難回滾物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)，因此詳細測試原型非常重要。大多數開(kāi)發(fā)人員沒(méi)有按照應有的程度使用原型，最終錯過(guò)了重要的細節，這些細節會(huì )在主要產(chǎn)品中轉化為問(wèn)題。雖然您不能繼續更改設備及其設計，但在批準原型之前投入更多時(shí)間非常重要。

因此，在進(jìn)入生產(chǎn)車(chē)間之前，您應該在迭代模型（例如敏捷）中加入原型設計。讓最終用戶(hù)參與其中，分析他們的反饋，進(jìn)行更改并盡可能消除不一致。在這個(gè)階段你拒絕的越多，你在生產(chǎn)中的痛苦就越少。

針對不確定功率要求的設計

物聯(lián)網(wǎng)系統由幾個(gè)單獨的硬件組件組成，其中每個(gè)組件都可以有多個(gè)晶體管。所有晶體管的總功耗加起來(lái)相當大，而且必然會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的推移而增加。如果我們想象一個(gè)家庭有多個(gè)小型物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )，想象一下所有設備的集體功耗增加。最重要的是，不間斷的數據交換和其他分析操作將進(jìn)一步增加數字。不要錯過(guò)，保持無(wú)線(xiàn)連接基礎設施（包括 Wi-Fi、藍牙、蜂窩網(wǎng)絡(luò )等）的電源要求具有顯著(zhù)的要求。

硬件設計人員必須考慮這種不確定的功耗增加。他們應該創(chuàng )建解決方案，在不影響網(wǎng)絡(luò )效用的情況下有效降低電力需求。畢竟，物聯(lián)網(wǎng)旨在減少日常成本，而不是相反。

一種尺寸并不適合所有人 

物聯(lián)網(wǎng)將迎合用戶(hù)，無(wú)論其技術(shù)、文化背景如何。就像互聯(lián)網(wǎng)不局限于特定“類(lèi)型”的用戶(hù)一樣，物聯(lián)網(wǎng)也會(huì )產(chǎn)生類(lèi)似的影響。從自動(dòng)恒溫器到渦輪機，物聯(lián)網(wǎng)正在推動(dòng)我們進(jìn)入一個(gè)完全由代碼和設備控制的世界。因此，我們必須在我們的計劃中添加對潛在挑戰和錯誤的預測性理解。