4 uitdagingen bij het ontwerpen van IoT-hardware

IoT-ontwikkeling is complex en gebonden aan onzekere uitdagingen gedurende de ontwikkelingslevenscyclus. Door de ontwikkeling verder op te splitsen in verschillende componenten, zijn problemen in hardware-ontwerp de meest kritieke omdat ze niet kunnen worden teruggedraaid.

En daarom moet vaker worden gesproken over het overwinnen van ontwerpuitdagingen in een IoT-landschap. In het volgende artikel leiden we je door 4 grote uitdagingen bij het ontwerpen van IoT-hardware, zegt Yash Mehta, een IoT- en big data science-specialist.

Hardwareontwerpers vinden

In de VS zijn er meer dan 50.000 gekwalificeerde hardware-ontwerpingenieurs. Als er geen tekort is aan de vaardigheden, waarom worstelen zoveel organisaties dan met het vinden van het juiste talent?

De meeste organisaties zijn niet in staat om een ​​bekwaam team op te bouwen omdat ze niet de juiste kanalen gebruikten. In tegenstelling tot softwareprofessionals die bijna overal beschikbaar zijn, vereist het ontwerpen van hardware finesse. Voor IoT is de mate van expertise hoger en moeten organisaties zorgvuldig aan hun team werken.

Naast sociale netwerken zijn openbare marktplaatsen een waardevolle optie om contact te leggen met professionals. Marktplaatsen zoals Upwork , Ioterra en Koppeling zijn toegewijd aan IoT-professionals en bieden een uitgebreide lijst van bronnen in verschillende disciplines, waaronder het ontwerpen van hardware.

Deze platforms bieden onderdak aan gekwalificeerde professionals die rechtstreeks in contact kunnen komen met bedrijven die op zoek zijn naar vergelijkbare projectvereisten. Deze marktplaatsen voor hardwareontwikkeling bieden meerdere niveaus van zoekhulpfilters die uw zoekopdracht snel verfijnen. Bovendien kunnen bedrijven hardwareontwerpers filteren op specifieke productvereisten.

Als u nieuw bent in deze branche, raden we u aan eerst een hybride team op te bouwen. Het hybride team is een mix van fulltime interne resources en bepaalde rollen die zijn uitbesteed aan productontwikkelingsbedrijven voor snellere ontwikkeling.

Evenzo zijn er evenementen en conferenties waar u in contact kunt komen met collega-bedrijven. Sluit geen compromissen met het vinden van de juiste ontwerpers. Het lot van de uitdagingen die volgen hangt immers af van wie eraan werkt.

Uitdagingen voor PCB-ontwerp

Een Print Circuit Board (PCB) is het brein van een IoT-netwerk. Het bestaat uit een groot aantal sensoren, bedrade en draadloze componenten die dicht bij elkaar zijn geïnstalleerd. Laten we een typisch PCB-ontwerp visualiseren. Een normaal circuit in een hoek genereert stroom voor het hele bord. Er zijn meerdere bundelmicrofoons om een ​​audioresponssysteem te implementeren. Er zijn motorbesturingscircuits, sensoren en een netwerk van willekeurige circuits volgens diverse toepassingsvereisten.

Dit was slechts een weergave op hoog niveau van een typische, kleine PCB. Het kan uitbreiden naar een groter werkgebied voor grotere toepassingsvereisten.

Hier kan het ontwerp fout gaan omdat het kwetsbaar is voor interferentie van sporen. Bovendien kan het veel ruis veroorzaken bij interferentie met analoge componenten.

Zelfs een kleine fout kan de functionaliteit van het apparaat verstoren en u in verwarring brengen over wat en waar precies in het netwerk het proces is misgegaan. Van deuren tot industriële apparatuur, PCB's spelen een cruciale rol en daarom mogen organisaties deskundige hulp niet negeren.

Optimal gebruik van prototypes

Prototyping is een essentiële fase in de levenscyclus van IoT-hardwareontwikkeling. Hiermee kunt u de conformiteit van de systeemfunctionaliteit evalueren in functie van verschillende scenario's en omstandigheden. Omdat het moeilijk is om ontwikkelingen in het IoT-landschap terug te draaien, is het belangrijk om de prototypes tot in detail te testen. De meeste ontwikkelaars gebruiken de prototypes niet in de mate waarin ze zouden moeten en missen uiteindelijk belangrijke details die kunnen leiden tot een probleem in het hoofdproduct. Hoewel je de apparaten en hun ontwerp niet kunt blijven veranderen, is het belangrijk om meer tijd te besteden aan het goedkeuren van een prototype.

Daarom moet u, voordat u de productievloeren betreedt, prototyping opnemen in het iteratieve model, zoals Agile. Laat eindgebruikers ermee werken, hun feedback analyseren, wijzigingen aanbrengen en inconsistenties zoveel mogelijk elimineren. Hoe meer u in dit stadium afwijst, hoe minder u lijdt in de productie.

Ontwerp voor onzekere stroombehoefte

Een IoT-systeem bestaat uit verschillende afzonderlijke hardwarecomponenten waarbij elk onderdeel meerdere transistors kan hebben. De collectieve vermogensdissipatie van alle transistors komt neer op een aanzienlijk bedrag dat met de tijd zal toenemen. Als we ons meerdere kleine IoT-netwerken voor één huishouden voorstellen, stel je dan de toename voor van de collectieve vermogensdissipatie van alle apparaten. Daarbovenop is er een ononderbroken gegevensuitwisseling en andere analytische operaties die het aantal verder zouden vergroten. Niet te missen, de stroomvereisten om de infrastructuur voor radioconnectiviteit te behouden, inclusief Wi-Fi, Bluetooth, mobiel enz., worden met aanzienlijke vereisten gepaard.

Hardware-ontwerpers moeten rekening houden met deze onzekere toename van de vermogensdissipatie. Ze moeten oplossingen creëren om de stroombehoefte efficiënt te verminderen zonder het nut van het netwerk aan te tasten. Het IoT is immers bedoeld om routinekosten af ​​te korten en niet andersom.

Eén maat past niet allemaal

Het internet der dingen is geschikt voor gebruikers, ongeacht hun technologie of culturele achtergrond. Net zoals internet zich niet beperkt tot een bepaald 'type' gebruikers, zal IoT een vergelijkbare impact hebben. Van geautomatiseerde thermostaten tot turbines, IoT drijft ons naar een wereld die volledig wordt geregeerd door code en apparaten. Daarom is het absoluut noodzakelijk dat we een voorspellend begrip van krachtige uitdagingen en fouten in onze plannen opnemen.

De auteur is Yash Mehta, een IoT- en big data science-specialist.