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技術專題

物聯(lián)網硬件開發(fā)有關PCB設計的注意事項


如果你正在從事物聯(lián)網硬件開發(fā),那么正確選擇組件至關重要,這就涉及到專業(yè)PCB設計知識。在物聯(lián)網硬件開發(fā)中,有許多注意事項,因為物聯(lián)網硬件開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)不同于典型的電子產品。

什么是物聯(lián)網硬件?

物聯(lián)網就是物與物通因特網進行連接的互聯(lián)網。這意味著用戶可以通過鏈接到互聯(lián)網的應用程序遠程控制此類設備。例如,在移動設備上獲得冰箱的內部視圖并能夠立即創(chuàng)建購物清單。

智能冰箱和電視只是物聯(lián)網的一小部分。將常規(guī)設備連接到Internet的概念已在各個行業(yè)中產生了影響。通過在農場的廣闊區(qū)域中互連多個傳感器來開發(fā)智能農業(yè)系統(tǒng)。工業(yè)革命4.0IoT在制造技術方面的擴展。

隨著物聯(lián)網改變互連的架構,硬件開發(fā)經歷了微妙而集中的變化。云連接性,遙感和能效是物聯(lián)網設備的共同特征,而領先制造商推出的新系列電子組件反映了這些特征。

物聯(lián)網硬件的常見類型

當你進行物聯(lián)網硬件開發(fā)時,你需要開始熟悉這些物聯(lián)網硬件。

1.傳感器

當你查看IoT的整體圖時,這全都與收集數據以促進操作有關。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)網設備:

溫度傳感器

壓力傳感器

相機

RFID標簽

濕度傳感器。

紅外傳感器。

2.無線連接

物聯(lián)網是一個生態(tài)系統(tǒng),在該生態(tài)系統(tǒng)中,傳感器節(jié)點通過集中式控制器合并的數據相互通信,而不是訪問啟用了Internet的應用程序。換句話說,無線連接在將各種物聯(lián)網部分整合在一起中扮演著至關重要的角色。Zigbee是用于集成IoT家用設備的流行協(xié)議。

物聯(lián)網硬件開發(fā)用于內部連接的常見無線收發(fā)器是:藍牙、ZigbeeZ-WaveLoRaWIFINFC

要啟用互聯(lián)網訪問,你將使用以下收發(fā)器:GSM / LTEWIFI

3.電源管理

如果你正在使用電池供電的物聯(lián)網硬件,則需要在設計時充分考慮電源效率。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)網設計中,節(jié)省的每uA可能會大大延長設備的電池壽命。

物聯(lián)網硬件PCB設計注意事項

物聯(lián)網硬件PCB設計的成功不僅僅在于選擇合適的物聯(lián)網組件。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)網設備。這意味著對常規(guī)設計方法采取不同的方法。

首先,你會希望處理較小尺寸的組件。物聯(lián)網設備(例如智能可穿戴設備)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EMI實踐進行更嚴格的限制。需要保護傳感器的信號完整性,使其免受噪聲跡線或無線信號的影響。物聯(lián)網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)網的出現(xiàn)使柔性PCB成為剛性PCB的流行替代品。柔性PCB設計需要考慮材料的機械結構,這會影響組件的放置。彎曲的走線和切入的多邊形有助于減輕柔性PCB上的應力點。

如前所述,電源管理對于延長為物聯(lián)網設備供電的電池的使用壽命至關重要。除了選擇正確的電源管理IC外,你還需要確保設計的每個模塊都在分配的電源預算之內。

無論是為柔性PCB配置堆棧還是執(zhí)行EMI規(guī)則,都需要專業(yè)的PCB設計工程師來完成。上海韜放電子提供專業(yè)的PCB設計服務,如果您有這方面的需求,請與我們聯(lián)系。

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