Заттар интернеті біздің өмірімізге маңызды әсер етеді. Өнімдер ақылды бола түсті және қазіргі уақытта барлық дерлік салаларда жалпы өздігінен жүретін көліктер, ақылды көліктер, ақылды қалалар және дрондар сияқты заттар интернеті құрылғылары қажет. Ақылды роботтар, смарт желілер, өнеркәсіптік және ауылшаруашылық қолданбаларға арналған заттар интернеті және т.б. бәрі біздің өмір салтымызды өзгертеді.

IoT тақтасы қосымша функцияларды схемалық тақтаға біріктіреді және кішірейеді. Сонымен, сіз арасындағы қарым-қатынасты білесіз бе? IoT және PCB схемалары? Кейбір ойлар IoT PCB-ді тиімдірек енгізуге көмектеседі.

Егер сіз IoT туралы жаңадан үйрене бастасаңыз, дизайнның көптеген аспектілері бар, оларды жақсартуға болады. IoT құрылғылары ықшам және аз қуат тұтынуды, ұтқырлықты, РЖ байланысын, аралас сигналдарды, жоғары жылдамдықты деректерді тасымалдауды және РЖ байланыстарын бір құрылғыға біріктіреді. Осы ойлардың барлығы басынан бастап дұрыс өнімді жобалауға көмектеседі.

IoT қолданбалары қайда?

Қазіргі әлемде элементтердің көпшілігі қандай да бір жолмен Интернет арқылы байланыс көзіне қосылған. Ол заттар интернеті (IoT) ретінде белгілі. Технология мен электронды компоненттер барлығына дерлік енгізілген, мысалы:

• Компьютерлер, ноутбуктер, планшеттер мен смартфондар әлеуметтік желілерге тәулік бойы қолжетімділікті қамтамасыз етеді
• Смарт теледидарлар қашықтан басқару пульті (немесе смартфон) арқылы тікелей бейне ағынына оңай қол жеткізу үшін интернетке тікелей қол жеткізуді қамтамасыз етеді.
• Көліктердегі GPS жүйелері жүргізушілерді тағайындалған жерлеріне сенімді және дәйекті түрде бағыттайды
• IoT арқылы жұмыс істейтін әлеуметтік медиа, мәтіндік хабар алмасу және достарыңызбен және отбасыңызбен байланыста болудың басқа жолдары
• Көңіл қажет болғанда немесе жоспарлы техникалық қызмет көрсету тәсілдері қажет болғанда, көлік иелеріне қызмет көрсету туралы еске салғыштар туралы жаңартылған ақпаратты бере алады.
• Медициналық диагностика жабдығында енді дәрігерлер мен зертханашыларға ақпаратты сенімдірек және дәлірек бөлісуге, пациенттерге күтім көрсетуді жақсартуға мүмкіндік беретін технология бар.
• Ақылды үйлер IoT қосылған термостаттармен, жарықтандырумен, ойын-сауық жүйелерімен және қауіпсіздік мүмкіндіктерімен дербес интернет-хабтарға айналды.
• Балалар тіпті технологияны бірінші болып қабылдай алады, өйткені олар оны тез қабылдайды және ойын-сауық құндылығын бағалайды
• Фитнес диапазондары, смарт сағаттар және қоршаған ортаны қорғау тренажерлары түріндегі киілетін технология функционалдығы мен танымалдылығы бойынша өсуде.

ПХД дизайнерлері мен өндірушілері үшін IoT нарықтарда электроника технологиясын пайдалануды кеңейтудің жаңа мүмкіндігі болып табылады.

ПХД өнеркәсіп стандарттары 

Ақыр соңында нарыққа шығу үшін жаңа өнім көптеген салалық стандарттарға сәйкес келуі немесе одан жоғары болуы керек. Бұл стандарттар басқа құрылғылармен үйлесімділікті қамтамасыз ететін бірнеше операциялық талаптарды анықтайды. салалық стандарттармен танысу маңызды. Құрылғыны стандарттарға сай етіп жасау мүмкін болса, оны кейінірек қайта жобалаудың қажеті болмайды.

Жобалау процесінде IPC стандарттарына жиі жүгіну қажет болады. IEEE, ISO және ANSI да ПХД жұмыс стандартының спецификаторлары болып табылады. Салалық стандарттарды зерттей бастағанда, бұл түсініксіз болып көрінуі мүмкін. ПХД дизайнының барлық стандарттарын ешкім есіне түсіре алмайды, сондықтан құрылғыға қолданылатын стандарттарға назар аудару маңызды.

IoT PCB дизайны берілді

IoT дизайнының төрт негізгі өрісі бар:

а) Модельдеу

B) Сандар

c) MEMS

г) Радиожиілік

MEMS сенсорлары деректерді жинайды, содан кейін микроконтроллерге енгізу үшін аналогты-сандық түрлендіруден өтеді. Содан кейін нәтижелер WiFi, Bluetooth және 3G/4G сияқты стандарттар арқылы жіберіледі. Жауапқа байланысты құрылғы сандық аналогты түрлендіруге кері жолды да орындай алады.

IoT PCB дизайны бойынша кеңестер:

IoT құрылғыларына төмен қуатты ПХД

Кейбір IoT құрылғыларын қабырғадағы розеткаға қосу мүмкін емес. Құрылғыны мобильді болса, мүмкіндігінше аз қуат тұтынатындай етіп жасау керек. Мобильді IoT құрылғылары ұйқы, күту және жарылыс сияқты әртүрлі режимдерде жұмыс істей алады. Құрылғының қажет емес бөліктерін өшіру - батарея қуатын үнемдеудің және сенімділікті сақтаудың ең жақсы жолы.

Әртүрлі функционалды блоктар тұрғысынан ПХД қуатының диссипациясын қарастырған дұрыс. ПХД-ны функционалды блоктарға бөлуге болады, содан кейін әрқайсысына қуат бюджетін тағайындауға болады. Қуатты тұтыну туралы сұрақтарыңыз болса, құрамдас жеткізушімен кеңесіңіз. Сіз олардан аз қуат құрамдастарын пайдалануды ұсынуды және шығындарыңызды бюджет шегінде ұстауды сұрай аласыз.

IoT құрылғыларына қуат тұтынатын жад модулі де қажет. Қажеттіліктеріңізге сәйкес келетін жадты таңдау арқылы қуат тұтынуды азайтуға болады. Әрбір жад түрінің артықшылықтары мен кемшіліктері бар. мысалы, DRAM орнына DMA таңдасаңыз, қуатты үнемдей аласыз, бірақ өткізу қабілеті мен кідіріс уақытын арттырасыз. Дизайнер ретінде әр жад түрінің артықшылықтарын өлшеу керек.

Құрылғыларды RF дизайнымен байланыстырыңыз

Егер сіз оны тікелей Ethernet портына қосқыңыз келмесе, WiFi IoT құрылғыңызды Интернетке қосу үшін пайдаланылады. Bluetooth қосымша бонус болуы мүмкін, әсіресе құрылғыны ұялы телефон интерфейсі ретінде пайдалануды жоспарласаңыз. Басқа сымсыз протоколдар деректерді беру және қабылдау үшін РЖ сигналдарын пайдаланады. Егер сіз сымсыз протоколдармен таныс болмасаңыз, бұл бастаудың тамаша тәсілі.

Радио спектрін бөлуді үкімет реттейді, ол белгілі бір жиілік диапазондарын әртүрлі мақсаттарға бөледі. WiFi сияқты басқа РЖ протоколдары РЖ спектрінде әртүрлі жиіліктерді пайдаланады. Әртүрлі сымсыз протоколдармен әлі таныс болмасаңыз, бұл жақсы әдіс.

РЖ модулін басынан бастап жасаудың қажеті жоқ. Электрондық жеткізушілер салалық стандарттарға сәйкес келетін және дизайндарыңызға оңай біріктірілетін дайын модульдерді сатады. Бұл бөліктердің өлшемі кішірек, бірақ бәрібір барлық функцияларды қамтамасыз етеді.

Аралас сигнал дизайны

Сенсорларды көптеген IoT құрылғылары, соның ішінде ұялы телефондар, смарт үйлер және басқа құрылғылар пайдаланады. IoT құрылғыларының сенсорлық шығыстарын сандық сигналдарға түрлендіру қажет. Цифрлық деректерді цифрлық сигналға түрлендіруден кейін оны өңдеуге және кодтауға болады.

IoT құрылғылары деректер көлемін ұлғайтады. Сондықтан процессорлар деректерді компоненттер арасында жылдамырақ жылжытуы керек. Орналасу тоғысуы, сағаттың қисаюы, таралу кешігулері, әлсіреу және кедергі сәйкестігі сияқты мәселелерді ескеруі керек. Жоғары жылдамдықты аналогтық және сандық сигналдарды араластырғыңыз келсе, тақтаның аналогтық және сандық бөліктерін ажырату керек.

Дұрыс модельдеу хаттамалары арқылы IC және мінез-құлық құрылымдарын макромодельдеу кезінде дәлдікті қамтамасыз ете аласыз. Қуатты SPICE симуляциясы арқылы ПХД-ді қорғай аласыз.

Модельдеу, кішірек тақталар, жоғары құрамдас тығыздық 

Қуат талаптарын қанағаттандыру сұралғанда, РЖ модульдерінің, логикалық IC құрылғыларының, қуатты басқару құрамдастарының, микропроцессорлардың, жадтың, дисплейлердің, USB порттарының, зарядтау порттарының және басқа электрондық құрамдастардың қаптамасы сияқты аралас сигналдық протоколдар. Құрылғыңыздың барлық мүмкіндіктерін пайдаланғыңыз келсе, оны барынша пайдалануыңыз керек.

Әрбір факторды бөлек басқарудың қажеті жоқ. SPICE симуляциясымен қуат тиімділігін және дизайн тесіктерін қадағалай аласыз. Сондай-ақ, кедергіні талдауға, пішін факторының шектеулерін анықтауға және кедергіні талдауға болады. SPICE кітапханасы құрамдас параметрлерді оңай біріктіру мен модельді қамтамасыз ететін талдау үшін құнды құрал болып табылады.

IoT PCB пішіндері және жарамдылығы

Тағатын құрылғылар қиындықтарды көрсетеді IoT PCB дизайны. IoT инноваторлары бұған әдетте екі жолмен келеді:

A) Потенциалды функционалдылық анықталады және әзірлеуші ​​оны қолайлы нарықтық қабықшаға салуға болатындығын зерттейді.

B) Егер бұрыннан бар өнімге қосымша мүмкіндік қосу мүмкіндігі болса, содан кейін бұл мүмкіндікті бастапқы өнімге мүмкіндігінше аз әсер етіп қосуға болатынын зерттеңіз. 

IoT PCB дизайнындағы модельдеу, тексеру, қуат және жады

IoT дизайны тұжырымдамада қарапайым болып көрінуі мүмкін, бірақ оны жүзеге асыру қиынырақ. процесте мүмкіндігінше ертерек көп мәселелерді шешуге тырысу керек. Осы үш қиындықты қарастырыңыз:

1 ) IoT құрылғылары көбінесе кішкентай және олардың батареясының қызмет ету мерзімі ұзақ болуы керек. Олар әртүрлі қуат күйінде немесе әртүрлі тапсырмалар үшін талап етілуі мүмкін. Олардың әрқайсысы функционалды түрде тексерілуі керек.

2) Ақаулық себебі ретінде сыни желілердегі кернеудің жоғалуы туралы не айтуға болады? Тақтаның кейбір бөліктері токтың шамадан тыс тығыздығына бейімді ме? 

3) Микроконтроллер-жад қосылымы қиын және оған көптеген факторлар әсер етеді, мысалы, тасымалдау желісінің жоғалуы, өзара сөйлесу және уақыт кідірісі. Орналасу алдында бұл қосылымдарды дәл шектеу кейінірек жөндеу уақытын қысқартуы мүмкін, әсіресе DDR пайдаланылса.

IoT PCB орналасуының дизайны

Нұсқауларды орындасаңыз, оңайырақ болуы керек. Сондай-ақ қарастыратын басқа нәрселер бар:

Компоненттерді орналастыру.

 2D немесе 3D көріністері арасында ауысуға мүмкіндік беретін IoT PCB жобалау құралдары пішін факторларының ықтимал шектеулеріне байланысты өте пайдалы болуы мүмкін.

Шектеулерді басқару. 

Процесс арқылы электрлік шектеулерді таратуға рұқсат беру арқылы желілік сыныптарды және түйреуіш паритетін басқара аласыз. Құралда иерархиялық ережелер жиынын пайдалансаңыз, ол жақсарады.

2D/3D орналасуы. 

Бұл мүмкіндік тек құрамдастарды тастауды қамтымайды. Қоршаудың құрылымы дұрыс па? Техникалық сипаттамалармен салыстыру үшін механикалық қоршауды импорттай аласыз ба? Көріністерді ауыстыру осы аймақтардың барлығында пайдалы.

Жұмсақ-қатты тақта. 

Жоғарыда айтқанымыздай, қатты икемді ПХД тақтасының конструкциялары, егер сіз тақталардың қисаюын, олардың бөліктерінің қабаттарға орналасуын және олардың бағытын тексере алсаңыз ғана пайдалы болады. Сіз бұл қатты икемді модельді MCAD бағдарламалық құралына қатты ретінде экспорттай аласыз, бұл ықтимал құрастыру және өндіру мәселелерін айтарлықтай азайтады.

IoT PCB конструкцияларын сынау. 

Жақсы DFT әрқашан жақсы нәтиже береді, бұл әсіресе радиожиілік диапазоны, батареяның қызмет ету мерзімі, өзара әрекеттесу және жауап беру уақыты сияқты IoT көрсеткіштеріне қолайлы. Температуралар мен қуат күйлерінің кең ауқымында құрылғының жұмысын тексеру маңызды.

IoT PCB конструкцияларын жасау және құрастыру

Сіз талдай аласыз IoT PCB дизайнды жібермес бұрын бағдарламалық жасақтама арқылы өндіру және құрастыру үшін конструкциялар ПХД өндірісі. Сіз чиптерге қарсы тұру және мыс әсер ету сияқты мәселелерге тап болуыңыз мүмкін. Дерекқор стандарттарын пайдалану және панельдеу файлдарды өндірушілерге тасымалдауды жеңілдетуге көмектеседі. 

IoT ПХД өндірушілердің қажеттіліктерін қалай қанағаттандыра алады

IoT құрылғылары әкелетін дизайн қиындықтары ПХД-ның белгілі бір түрлерін құндырақ етеді.

Мысалы, икемді ПХД икемді субстрат материалында басып шығарылады, бұл оның баспа тізбегін бұзбай немесе зақымдамай иілуіне және бұралуына мүмкіндік береді.

Егер құрылғыңыз қисық болса, мысалы, пластик корпусы пайдаланушының білегіне сәйкес келетін киілетін фитнес-трекер, икемді ПХД пайдалануға болады.

Жоғары тығыздықтағы интерконнекті (HDI) ПХД IoT құрылғыларына, әсіресе компоненттердің үлкен санын қосуды қажет ететін күрделі құрылғыларға да жарамды. Мыналар HDI ПХД жастықшалар мен вентильдер деп аталатын негізгі ПХД компоненттерін кішірейту үшін жаңа өндіріс әдістерін қолданыңыз.

Бұл жастықшалар мен вентильдерді кішірейту арқылы ПХД дизайнерлері жоғары сым тығыздығына қол жеткізе алады және мүмкіндік береді ПХД өндірушілері компоненттерді ПХД екі жағына орналастыру үшін.

Сондай-ақ екі инновацияны біріктіруге болады, бұл икемді АДИ ПХД пайдалануға мүмкіндік береді.

Бұл құрылғылар үшін тиімді сынақ әдістерін пайдалану ПХД сапасын қамтамасыз етуге көмектеседі. Көрнекі тексеру үшін ПХД дизайнерлері жиі ПХД жақсырақ тексеру үшін диффузиялық, коаксиалды және төмен бұрышты жарықтандыру сияқты жаңа жарықтандыру әдістерін пайдаланады.

Кейбір тиімдірек дизайн әдістерін пайдалану да өте пайдалы. Кейбір AI басқаратын ПХД жобалау алгоритмдері кеңістікті өте тиімді пайдаланатын жаңа схемаларды жасау үшін алдыңғы тақта дизайнындағы ақпаратты пайдалана алады. Осы мақсатта көптеген заманауи электронды дизайнды автоматтандыру (EDA) құралдары AI негізіндегі мүмкіндіктерді ұсына бастады.

Бұл дизайн алгоритмдері өз бетінше жұмыс істей алады және мүмкін болатын ең тиімді IoT ПХД өндіруде ПХД дизайнерлеріне қолдау көрсете алады.

Қорытынды:

Жоғарыда айтылған ойлар сіздің жұмысыңызда қолданылуы керек IoT PCB дизайны процесс. Бұл элементтер сізге көбірек қайтарымды алуға мүмкіндік береді. Егер сіз IoT PCB дизайны, өндіру және құрастыру қызметтерін іздесеңіз, бізбен байланысыңыз, біз сізбен жұмыс істеуге қуаныштымыз.

ЖҚС:

Заттар интернеті ПХД дизайнерлеріне қандай қиындықтар әкеледі?

Соңғы бірнеше жылда IoT құрылғыларына деген үлкен сұранысқа байланысты ПХД дизайнерлері IoT технологиясы үшін арнайы тақталарды қалай жасау керектігін үйренуге көбірек уақыт бөлуі мүмкін.

IoT құрылғыларының маңыздылығы артқан сайын, кейбір ПХД инновациялары электроника өнеркәсібі үшін маңыздырақ болуы мүмкін.

Тағатын құрылғыларға сұраныстың өсуі бірегей ПХД материалдары мен икемді ПХД-ны одан да маңызды ете алады. IoT ПХД жобалау кезінде жаңа дизайн әдістерін және AI көмегімен жобалау әдістерін көбірек пайдалану қажет болуы мүмкін.

Сонымен қатар, өнеркәсіптік Интернет заттар технологиясының үздіксіз дамуымен ПХД қуатын тұтыну схемалық платаларды жобалау процесінде маңызды факторға айналуы мүмкін.

IoT PCB өндірісі дегеніміз не?

IoT ПХД өндірісі Bluetooth, Wi-Fi және ұялы сигналдар сияқты технологиялар арқылы интернетке сымсыз қосылымды қамтамасыз ететін құрамдастарды қамтитын баспа схемаларын (ПХД) өндіру процесін білдіреді. IoT интеграциясына сұраныс денсаулық деректерін қадағалайтын шағын смарт-сағаттардан бастап энергияны аз тұтынатын бүкіл зауыттарды басқаратын қуатты басқару жүйелеріне дейінгі әртүрлі салаларды қамтиды.

Неліктен IoT интеграциясы ПХД дизайнында маңызды?

IoT компоненттерін, соның ішінде сенсорларды, төмен қуатты сымсыз модульдерді және процессорларды біріктіру заманауи ПХД дизайнында шешуші рөл атқарды. Бұл күнделікті заттарды қабылдау тәсілін өзгерте отырып, өнімдердің кең ауқымына қосылу мүмкіндіктерін қосуды жеңілдетеді.

IoT компоненттері ПХД орналасуларына қалай енгізілген?

Смарт құрылғылар сияқты үй заттары үшін IoT компоненттерін ПХД дизайнына енгізу салыстырмалы түрде оңай. Дегенмен, қуатты және жан-жақты мүмкіндіктерді қажет ететін смарт сағаттар, телефондар және планшеттер сияқты шағын тұтынушылық өнімдер үшін ПХД сақтау орнын, дисплейлерді, камераларды, микрофондарды, әртүрлі сымсыз қосқыштарды және басқа сенсорларды орналастыруы керек. Бұл үлкен инженерлік тәжірибені талап етеді.

Тағатын құрылғыларға арналған ПХД дизайнында қандай қиындықтар бар?

Тағатын электрондық құрылғылар көбінесе ПХД ішіндегі иілуді және кернеуді қамтиды, бұл құрылғының жұмысына зақым келтірместен майыстыратын икемді ПХД пайдалануды қажет етеді. Ақылды сағаттар мен есту аппараттары сияқты өнімдерге арналған конструкциялар қысқаруды жалғастырған сайын, электронды келісім-шарт өндірушілер қайталанатын және берік өндіріс процесі үшін арнайы өңдеу мен бекітуді қажет ететін икемді ПХД енгізуге дайындалуда.

Көп чипті модуль компоненттері IoT PCB дизайнына қалай үлес қосады?

Көп чипті модуль құрамдастары бір микросхемада бірнеше интегралды схемаларды қосуға мүмкіндік береді, бұл шағын кеңістікте қуатты функционалдылықты қамтамасыз етеді. Бұл инженерлерге шектеулі кеңістікте көптеген құрылғы функцияларын біріктіруге мүмкіндік береді.

IoT PCB дизайнындағы System-in-Package (SiP) технологиясы дегеніміз не?

SiP технологиясы аналогтық, сандық, логикалық және радиожиілік сияқты әртүрлі жүйелерді ПХД-ге орналастыруға дайын бір чипке біріктіруді қамтиды.

Жоғары тығыздықтағы өзара байланыс (HDI) ПХД IoT өндірісінде қандай рөл атқарады?

Кішігірім, жеңіл және жылдамырақ құрылғыларға сұраныс артқан сайын HDI ПХД маңызды. Кішірек із ені мен жақсы сым тығыздығын ұсына отырып, HDI ПХД инженерлерге дәстүрлі ПХД-мен салыстырғанда көбірек мүмкіндіктер мен қуатты азырақ кеңістікке жинауға мүмкіндік береді.

IoT ПХД өндірісінде қандай басқа компоненттер кездеседі?

Басқа компоненттерге сақтау орны, дисплейлер, камералар, микрофондар, әртүрлі сымсыз қосқыштар және сенсорлар кіреді. Бұл элементтердің комбинациясы IoT құрылғыларының өлшемдері мен функционалдық талаптарын қанағаттандыру үшін кешенді тәсілді қажет етеді.