物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)有關(guān)PCB設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)
如果你正在從事物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)，那么正確選擇組件至關(guān)重要，這就涉及到專業(yè)PCB設(shè)計(jì)知識(shí)。在物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)中，有許多注意事項(xiàng)，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)硬件開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)不同于典型的電子產(chǎn)品。
什么是物聯(lián)網(wǎng)硬件？
物聯(lián)網(wǎng)就是物與物通因特網(wǎng)進(jìn)行連接的互聯(lián)網(wǎng)。這意味著用戶可以通過(guò)鏈接到互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用程序遠(yuǎn)程控制此類設(shè)備。例如，在移動(dòng)設(shè)備上獲得冰箱的內(nèi)部視圖并能夠立即創(chuàng)建購(gòu)物清單。
智能冰箱和電視只是物聯(lián)網(wǎng)的一小部分。將常規(guī)設(shè)備連接到Internet的概念已在各個(gè)行業(yè)中產(chǎn)生了影響。通過(guò)在農(nóng)場(chǎng)的廣闊區(qū)域中互連多個(gè)傳感器來(lái)開發(fā)智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。工業(yè)革命4.0是IoT在制造技術(shù)方面的擴(kuò)展。
隨著物聯(lián)網(wǎng)改變互連的架構(gòu)，硬件開發(fā)經(jīng)歷了微妙而集中的變化。云連接性，遙感和能效是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的共同特征，而領(lǐng)先制造商推出的新系列電子組件反映了這些特征。
物聯(lián)網(wǎng)硬件的常見(jiàn)類型
當(dāng)你進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)時(shí)，你需要開始熟悉這些物聯(lián)網(wǎng)硬件。
1.傳感器
當(dāng)你查看IoT的整體圖時(shí)，這全都與收集數(shù)據(jù)以促進(jìn)操作有關(guān)。這意味著你需要開始熟悉各種類型的傳感器。這些傳感器通常用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備：
溫度傳感器
壓力傳感器
相機(jī)
RFID標(biāo)簽
濕度傳感器。
紅外傳感器。
2.無(wú)線連接
物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，在該生態(tài)系統(tǒng)中，傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)集中式控制器合并的數(shù)據(jù)相互通信，而不是訪問(wèn)啟用了Internet的應(yīng)用程序。換句話說(shuō)，無(wú)線連接在將各種物聯(lián)網(wǎng)部分整合在一起中扮演著至關(guān)重要的角色。Zigbee是用于集成IoT家用設(shè)備的流行協(xié)議。
物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)用于內(nèi)部連接的常見(jiàn)無(wú)線收發(fā)器是：藍(lán)牙、Zigbee、Z-Wave、LoRa、WIFI、NFC等
要啟用互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)，你將使用以下收發(fā)器：GSM / LTE、WIFI。
3.電源管理
如果你正在使用電池供電的物聯(lián)網(wǎng)硬件，則需要在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮電源效率。這意味著選擇電源管理 IC或使用靜態(tài)電流非常低的穩(wěn)壓器。在物聯(lián)網(wǎng)PCB設(shè)計(jì)中，節(jié)省的每uA可能會(huì)大大延長(zhǎng)設(shè)備的電池壽命。
物聯(lián)網(wǎng)硬件PCB設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
物聯(lián)網(wǎng)硬件PCB設(shè)計(jì)的成功不僅僅在于選擇合適的物聯(lián)網(wǎng)組件。困難的部分是將所有組件整合在一起以創(chuàng)建功能性的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。這意味著對(duì)常規(guī)設(shè)計(jì)方法采取不同的方法。
首先，你會(huì)希望處理較小尺寸的組件。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（例如智能可穿戴設(shè)備）的尺寸通常受到限制。在布線區(qū)域有限的情況下，你需要考慮使用多層PCB，并對(duì)EMI實(shí)踐進(jìn)行更嚴(yán)格的限制。需要保護(hù)傳感器的信號(hào)完整性，使其免受噪聲跡線或無(wú)線信號(hào)的影響。物聯(lián)網(wǎng)組件的占地面積可能較小。
你還將處理諸如PCB等新材料。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使柔性PCB成為剛性PCB的流行替代品。柔性PCB設(shè)計(jì)需要考慮材料的機(jī)械結(jié)構(gòu)，這會(huì)影響組件的放置。彎曲的走線和切入的多邊形有助于減輕柔性PCB上的應(yīng)力點(diǎn)。
如前所述，電源管理對(duì)于延長(zhǎng)為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備供電的電池的使用壽命至關(guān)重要。除了選擇正確的電源管理IC外，你還需要確保設(shè)計(jì)的每個(gè)模塊都在分配的電源預(yù)算之內(nèi)。
無(wú)論是為柔性PCB配置堆棧還是執(zhí)行EMI規(guī)則，都需要專業(yè)的PCB設(shè)計(jì)工程師來(lái)完成。
豐樂(lè)壹博專業(yè)PCB設(shè)計(jì)、PCB Layout、PCBA一站式生產(chǎn)。
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物聯(lián)網(wǎng)就是物與物通因特網(wǎng)進(jìn)行連接的互聯(lián)網(wǎng)。這意味著用戶可以通過(guò)鏈接到互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用程序遠(yuǎn)程控制此類設(shè)備。例如，在移動(dòng)設(shè)備上獲得冰箱的內(nèi)部視圖并能夠立即創(chuàng)建購(gòu)物清單。
智能冰箱和電視只是物聯(lián)網(wǎng)的一小部分。將常規(guī)設(shè)備連接到Internet的概念已在各個(gè)行業(yè)中產(chǎn)生了影響。通過(guò)在農(nóng)場(chǎng)的廣闊區(qū)域中互連多個(gè)傳感器來(lái)開發(fā)智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。工業(yè)革命4.0是IoT在制造技術(shù)方面的擴(kuò)展。
隨著物聯(lián)網(wǎng)改變互連的架構(gòu)，硬件開發(fā)經(jīng)歷了微妙而集中的變化。云連接性，遙感和能效是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的共同特征，而領(lǐng)先制造商推出的新系列電子組件反映了這些特征。
物聯(lián)網(wǎng)硬件的常見(jiàn)類型
當(dāng)你進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)時(shí)，你需要開始熟悉這些物聯(lián)網(wǎng)硬件。
1.傳感器
當(dāng)你查看IoT的整體圖時(shí)，這全都與收集數(shù)據(jù)以促進(jìn)操作有關(guān)。這意味著你需要開始熟悉各種類型的傳感器。這些傳感器通常用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備：
溫度傳感器
壓力傳感器
相機(jī)
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濕度傳感器。
紅外傳感器。
2.無(wú)線連接
物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，在該生態(tài)系統(tǒng)中，傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)集中式控制器合并的數(shù)據(jù)相互通信，而不是訪問(wèn)啟用了Internet的應(yīng)用程序。換句話說(shuō)，無(wú)線連接在將各種物聯(lián)網(wǎng)部分整合在一起中扮演著至關(guān)重要的角色。Zigbee是用于集成IoT家用設(shè)備的流行協(xié)議。
物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)用于內(nèi)部連接的常見(jiàn)無(wú)線收發(fā)器是：藍(lán)牙、Zigbee、Z-Wave、LoRa、WIFI、NFC等
要啟用互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)，你將使用以下收發(fā)器：GSM / LTE、WIFI。
3.電源管理
如果你正在使用電池供電的物聯(lián)網(wǎng)硬件，則需要在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮電源效率。這意味著選擇電源管理 IC或使用靜態(tài)電流非常低的穩(wěn)壓器。在物聯(lián)網(wǎng)PCB設(shè)計(jì)中，節(jié)省的每uA可能會(huì)大大延長(zhǎng)設(shè)備的電池壽命。
物聯(lián)網(wǎng)硬件PCB設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
物聯(lián)網(wǎng)硬件PCB設(shè)計(jì)的成功不僅僅在于選擇合適的物聯(lián)網(wǎng)組件。困難的部分是將所有組件整合在一起以創(chuàng)建功能性的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。這意味著對(duì)常規(guī)設(shè)計(jì)方法采取不同的方法。
首先，你會(huì)希望處理較小尺寸的組件。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（例如智能可穿戴設(shè)備）的尺寸通常受到限制。在布線區(qū)域有限的情況下，你需要考慮使用多層PCB，并對(duì)EMI實(shí)踐進(jìn)行更嚴(yán)格的限制。需要保護(hù)傳感器的信號(hào)完整性，使其免受噪聲跡線或無(wú)線信號(hào)的影響。物聯(lián)網(wǎng)組件的占地面積可能較小。
你還將處理諸如PCB等新材料。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使柔性PCB成為剛性PCB的流行替代品。柔性PCB設(shè)計(jì)需要考慮材料的機(jī)械結(jié)構(gòu)，這會(huì)影響組件的放置。彎曲的走線和切入的多邊形有助于減輕柔性PCB上的應(yīng)力點(diǎn)。
如前所述，電源管理對(duì)于延長(zhǎng)為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備供電的電池的使用壽命至關(guān)重要。除了選擇正確的電源管理IC外，你還需要確保設(shè)計(jì)的每個(gè)模塊都在分配的電源預(yù)算之內(nèi)。
無(wú)論是為柔性PCB配置堆棧還是執(zhí)行EMI規(guī)則，都需要專業(yè)的PCB設(shè)計(jì)工程師來(lái)完成。
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