物联网的用例:新的互联网连接解决方案添加PCB设计的复杂性

应用程序连接到物联网的技术(物联网),移动物联网(也),和工业物联网(IIoT)已经变得司空见惯。

从业余Athletes-ranging professionals-wear腕带传感器,连接和心率进行比较,体温,发现云中的数据和速度。物联网也用例范围植物、工厂、精炼厂、和其他行业已经成为更安全的工作环境通过使用智能头盔,聪明的背心,和智能眼镜,不断收集健康,位置,环境,从个别员工的生产力数据。

在另一个例子,智能传感器连接到实时资产业务结合在线监测关键资产的预测分析植物和提供早期检测的问题,可能会导致停机。预见性维护传感器检测增加振动、应变、频率。如果这些读数超出既定baseline-interaction IIoT分析操作之间和企业资源规划(ERP)系统原因通知流向维护团队。通知还包括一个建议的维护需要保持系统运行和维护的时间。

然而,革命并不止步于此。认为智能家居、数码工厂…和智能城市。

创新和复杂性

这些和其他物联网/ IIoT MIoT-connected设备应用程序通过一个设备层,连接或边缘层、云或数据中心和应用程序层。

低功耗传感器和致动器连接到网关通过无线网络。反过来,网关通信行动传感器和致动器连接到云通过广域网络。广泛的连通性选项允许反复沟通机器语言和高级语言的传输和接收。

之间的数据获取和传输设备和应用程序包括复杂的交互作用,不同的频率带宽,各种各样的网络拓扑,和电子组件技术如下了:

PCB设计从最基本的开始

所有的创新和使用的微处理器,智能传感器、DDR内存设备,和闪存,我们回到瘟疫PCB设计的基本问题。所有的操作和设备之间的通信必须有效地干扰发生,相声,损失,延误,阻抗不匹配,或在不同的数据速率涟漪。模拟/混合信号的复杂性(AMS)需要模拟和分析,确保设计符合性能需求。

另一个关于物联网的关键/ IIoT也包括天线设计的解决方案。在设计电路板时,您可能需要考虑方向,选择相匹配的天线增益和方向性而所需的形式因素。例如,z - wave网状网络拓扑用于实现对智能家居产品的无线连接可能支持数以百计的设备。在另一个例子对天线和电路设计的影响,Sigfox使用超窄带(超窄带)无线电广播消息交换的技术。

因为物联网/ IIoT /也设备运行在多个模式,声音变得更大的因素。让我们停止一会儿,考虑传感器和致动器与网关通信预见性维护环境。传输和接收设备之间发生在短时间而无功电流和备用状态持续时间更长。在不同的操作状态,通过输出电源电磁磁干扰发射rails可以降低适当的电路操作所需的精度。随着EMI,我们还必须考虑温度对设备运行的影响在多个模式。

当你阅读列表连接层的技术发现,大多数是指低能量消耗。解决信号完整性相关的基本问题时,我们也需要认识到的重要性较低的能源消费和完整性,对我们的设计。操作看起来等常见的网络建立适当的网络参数和协议变得更加困难,因为需要限制能源消耗。此外,电源公差我们构建我们的设计变得更紧、更精确。

Rigid-Flex多氯联苯和高密度互联提供良好的解决方案

当考虑连接PCB设计的性能,需要有效的形式因素可能需要使用rigid-flex多氯联苯。rigid-flex方法,可以消除连接器和连接电缆造成损失,控制阻抗,提高整个电路的信号完整性。Rigid-flex pcb组件也有更少的重量和更多的空间。

然而,当你移动你的PCB设计概念到rigid-flex环境中,您必须认识到,从刚性转换到flex和刚性。柔性电路可以互连电路的一部分。多层rigid-flex pcb内也可以允许更多的电路设计,但也可以影响你的路由设计。材料强调陪弯曲flex电路可能会改变你的方法跟踪路由跟踪宽开云体育官方登录度,和表面安装组件。压力分布方法之一在双面柔性电路包括惊人的痕迹和路由跟踪垂直于任何弯曲线。

灵活的材料是物联网的关键设备和衣物

高密度互联(HDI)也协助IoT-connected产品节省空间和重量。随着人类发展指数,电气路径变得更短,层数减少,组件的位置变得更加拥挤。密集的路由跟踪,可以产生更好的信号完整性和速度信号处理。

短电气路径减少或消除寄生电容和电感。另外,组件放置、路由和组件连接变得更加容易。然而,人类发展指数也需要更加重视维护统一的痕迹,最小线宽、和精确的布局。

物联网解决方案:团队合作和香料模拟

所有参与构建一个物联网、IIoT或解决方案也需要团队合作。你的设计团队成员必须一起工作,以确定设计约束和移动从概念设计到测试。你决定的适当时机和兼容能力的董事会可以节省时间和金钱。团队合作还包括与制造商和制造商密切合作,以确定形式匹配与消费者或工业需求。

利用一种香料的工具,在设计和生产过程的早期的物联网设备将使你仔细调节设计的生产和应用。

有限形式因素,高速操作的约束和管理输出通过多个OEM因素可以影响你的物联网设计,利用适当的调味品工具将能够减少这些问题。适当的电路分析可以为您的设备提供安全的功能通过利用高层抽象和模型准确的数据,你的设备需求,开发个性化的模型参数和准确的混合信号仿真。

与大多数消费电子产品,你也会想要关注工艺性和产品收率。值得庆幸的是,香料仿真能够调整设计预期和公差基于预期的制造业产量和可靠性标准。这个因素将确保你的设计的示意图和欲望的观众轻松和魅力。

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