评估物联网设备约束
关键的外卖
在物联网设计中，功耗及其与可移植性的相互作用。
影响物联网系统性能的其他因素。
如何通过简单的三分支方法评估物联网。
随着物联网的发展，设计师必须认识到物联网设备的限制，以优化他们的设计。
也许现代世界最令人沮丧的经历之一就是把一个电子设备带回家，却花了好几个小时试图把它连接到现有的网络上。不幸的是，许多设备的纯粹功能意味着在设计中存在许多可能的故障点。当然，我们都想要最新最好的产品和性能，所以在许多方面这是一个不可避免的两难境地。
把这个想法更进一步，物联网设备约束需要在系统集成之前进行适当的考虑。一个团队可以选择强调或优先考虑的变量太多了，这样做可以从物联网系统中挤出最佳性能。
影响物联网设备约束的因素很多
在大多数物联网应用中，设计中最大的约束是电力消耗．传感器需要不断地监控系统状态并更新网络，另外一个问题是设备可能分布在一个广泛的区域，而连续电源的接入有限。车载电源面临着平衡可移植性和电源总容量的挑战，而在设备之间供电的网络交易要求极近距离。相反，网络的分布可以使设备能够访问常规电源，但距离更大，增加了网络上设备之间的响应时间。
在构建物联网网络时，还有许多其他因素需要考虑，就像电路板设计一样，在性能方面，没有免费的午餐。对网络的一些主要影响包括:
- 网络- - - - - -需要在传输之前建立连接，由于后者的长度通常很短，这意味着在设置上花费的能量消耗与数据的实际内容相比相当大。标准的TCP拥塞控制和缓冲也同样低效;尽管公平地说，这些不是TCP独有的问题，针对物联网特定需求的解决方案已经开发出来。
- 交通拥堵,故障保险需要到位，以防止压倒性的系统，特别是在路由大量信号的点。可以选择增加带宽的协议，但通常相关的功耗更高，但系统也可以通过在高流量期间设计内置节流来防止网络拥塞。
- 硬件-主要的成本驱动因素是组件和劳动力，由于整个系统中可能存在大量的物联网设备，设计师将希望确保单位成本保持在最低水平。由于低功耗、大广播面积和低制造成本等几个关键方面，RFID可以成功实现与物联网一致的技术。
- 互操作性,在多个不同的设备和协议之间导航成为一个挑战，特别是在试图优化数据发送/接收以实现每次传输的最低能源成本时。具体来说，物联网的重点是转向机器对机器通信(M2M)，它试图通过包括更高级别的控制抽象或定义电路的可操作元素来促进通信。
- 〇安全及隐私安全问题日益受到关注在物联网领域:随着连通性持续攀升，数据泄露的可能性也在上升。设计人员不仅需要意识到系统如何防止对网络的无意访问，而且由于信息的价值超过了长期存储成本，收集到的用户数据的长期存储越来越多地被无限期存储。为此，系统设计人员需要注意他们的数据存储策略(特别是敏感信息)如何为用户提供信心。
通过约束分析系统
由于需要权衡大量的设计约束，设计师需要能够专注于一些关键指标，这些指标能够提供系统的完整概括。虽然配置和架构可以以令人眼花缭乱的形式出现，但都可以在相同的基本级别上进行评估:
- 吞吐量,基于计时器或其他控制变量，可以为连续连接或离散事件设置网络。流入系统的数据越多(同样也流向外围)，带宽需求就越大，至少在系统阻塞点是这样。根据架构的不同，这最终会影响到从系统的总范围到其在现有移动网络基础设施上构建的能力等各个方面。
- 效率- - - - - -睡眠时间会影响轮询速率，当效率至关重要时，可以将其推向极端。在此过程中，网络变得不那么灵活和响应性，但并不是每个物联网应用程序都需要高频更新。
- 延迟-对于传输来说，一次发送的数据量越大，每次传输的“数据就越丰富”，这是由于必要的协议特性，比如用于身份验证的三次握手等。一般来说，每次传输中合理地容纳的数据越多，总数据内容的延迟就越少。然而，系统的采样需求可能会覆盖这一点，这取决于物联网网络的确切使用情况。
结合物联网和PCB设计
一旦在设计中适当考虑到物联网设备的限制，就不需要阻碍电路的整体功能。事实上，在构建系统时，通过了解不同物联网架构和协议的一些缺点，设计人员可以更好地利用物联网提供的积极因素，并适应以优化网络性能。无论是速度、可靠性、网络的电源效率还是其他方面，系统设计师都可以选择调整系统，将效率集中在被认为对其特定功能最重要的领域。
出于同样的原因，设备约束也可以扩展到设计器。对于设计人员来说，小尺寸的产品意味着更少的电路板空间，并对一些主要的电路板特性(如信号完整性和良好的散热)构成直接挑战。虽然物联网板设计的大多数方面都遵循基本的最佳实践，但必须在整体性能和效率之间进行平衡，这意味着要在某些方面进行一些战略权衡。
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