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物联网硬件开发有关PCB设计的注意事项


如果你正在从事物联网硬件开发,那么正确选择组件至关重要,这就涉及到专业PCB设计知识。在物联网硬件开发中,有许多注意事项,因为物联网硬件开发生态系统不同于典型的电子产品。
什么是物联网硬件?
物联网就是物与物通因特网进行连接的互联网。这意味着用户可以通过链接到互联网的应用程序远程控制此类设备。例如,在移动设备上获得冰箱的内部视图并能够立即创建购物清单。
智能冰箱和电视只是物联网的一小部分。将常规设备连接到Internet的概念已在各个行业中产生了影响。通过在农场的广阔区域中互连多个传感器来开发智能农业系统。工业革命4.0是IoT在制造技术方面的扩展。
随着物联网改变互连的架构,硬件开发经历了微妙而集中的变化。云连接性,遥感和能效是物联网设备的共同特征,而领先制造商推出的新系列电子组件反映了这些特征。
物联网硬件的常见类型
当你进行物联网硬件开发时,你需要开始熟悉这些物联网硬件。
1.传感器
当你查看IoT的整体图时,这全都与收集数据以促进操作有关。这意味着你需要开始熟悉各种类型的传感器。这些传感器通常用于物联网设备:
温度传感器
压力传感器
相机
RFID标签
湿度传感器。
红外传感器。
2.无线连接
物联网是一个生态系统,在该生态系统中,传感器节点通过集中式控制器合并的数据相互通信,而不是访问启用了Internet的应用程序。换句话说,无线连接在将各种物联网部分整合在一起中扮演着至关重要的角色。Zigbee是用于集成IoT家用设备的流行协议。

物联网硬件开发用于内部连接的常见无线收发器是:蓝牙、Zigbee、Z-Wave、LoRa、WIFI、NFC等
要启用互联网访问,你将使用以下收发器:GSM / LTE、WIFI。
3.电源管理
如果你正在使用电池供电的物联网硬件,则需要在设计时充分考虑电源效率。这意味着选择电源管理 IC或使用静态电流非常低的稳压器。在物联网设计中,节省的每uA可能会大大延长设备的电池寿命。
物联网硬件PCB电路板设计注意事项
物联网硬件PCB设计的成功不仅仅在于选择合适的物联网组件。困难的部分是将所有组件整合在一起以创建功能性的物联网设备。这意味着对常规设计方法采取不同的方法。
首先,你会希望处理较小尺寸的组件。物联网设备(例如智能可穿戴设备)的尺寸通常受到限制。在布线区域有限的情况下,你需要考虑使用多层PCB,并对EMI实践进行更严格的限制。需要保护传感器的信号完整性,使其免受噪声迹线或无线信号的影响。物联网组件的占地面积可能较小。
你还将处理诸如PCB等新材料。物联网的出现使柔性PCB成为刚性PCB的流行替代品。柔性PCB设计需要考虑材料的机械结构,这会影响组件的放置。弯曲的走线和切入的多边形有助于减轻柔性PCB上的应力点。
如前所述,电源管理对于延长为物联网设备供电的电池的使用寿命至关重要。除了选择正确的电源管理IC外,你还需要确保设计的每个模块都在分配的电源预算之内。
2021-03-11
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