如今，就像整個設(shè)計工程領(lǐng)域一樣，隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的發(fā)展，電路板設(shè)計也發(fā)生了許多變化。有人形容這項技術(shù)革命在寬度和對我們?nèi)粘Ｉ畹挠绊懛矫娴韧诠I(yè)革命。以獨特而出乎意料的方式在這個新世界上留下您的印記的令人興奮的潛力。

及時了解物聯(lián)網(wǎng)電路板設(shè)計中出現(xiàn)的問題將為您提供競爭優(yōu)勢。物聯(lián)網(wǎng)市場瞬息萬變，以至于不了解關(guān)鍵方面或趨勢可能意味著交付出色的設(shè)計或失敗的設(shè)計之間的區(qū)別。在這里，我們收集了為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備設(shè)計電路板時需要克服的主要挑戰(zhàn)，其中包括一些技巧。

能量消耗

當(dāng)前正在設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品類型不太可能具有專用的插入式電源。大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備依靠電池或能量收集技術(shù)，因此高效的功耗至關(guān)重要。

與其著眼于整個設(shè)備的功耗，不如考慮通過為電路板上的每個功能電路塊分配一部分來劃分功率預(yù)算。與組件供應(yīng)商進(jìn)行協(xié)商也非常有用，他們可能會為您提供替代零件的建議，以使您的功率預(yù)算降至最低。

設(shè)計重用

隨著物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，我們目睹了電子設(shè)計向標(biāo)準(zhǔn)化的轉(zhuǎn)變。重復(fù)使用已證明在日常使用中可靠有效地工作的電路塊是前進(jìn)的道路。這樣，您就不必?zé)o休止地重新設(shè)計原理圖的同一塊，就像西西弗斯（Sisyphus）不斷地將他的巨石滾上山一樣。借助物聯(lián)網(wǎng)，傳統(tǒng)的原理圖設(shè)計流程現(xiàn)在是模塊設(shè)計。謹(jǐn)慎使用開始在過去的項目中已確認(rèn)成功的零件清單，模塊化原理圖和布局的零件。

與電路板設(shè)計串聯(lián)的產(chǎn)品設(shè)計

電路板設(shè)計者必須增加他們對整體產(chǎn)品設(shè)計的了解，才能滿足當(dāng)今世界的需求。在筒倉中工作并將電路板設(shè)計交給機械設(shè)計師進(jìn)行裝配檢查的日子已經(jīng)一去不復(fù)返了。有了物聯(lián)網(wǎng)，鑒于外形尺寸較小，從概念開發(fā)到最終測試的整個設(shè)計過程中，每個利益相關(guān)者都必須在同一頁面上。虛擬樣機變得至關(guān)重要。它用于評估電路板的尺寸，設(shè)備的整體重量以及電路板是否有效地安裝在外殼中。

有限的布局空間

有了用于IoT的設(shè)備，幾乎沒有足夠的空間來容納您的所有軌道，組件和過孔。設(shè)備通常必須足夠緊湊以使其可穿戴甚至可攝入。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將需要適應(yīng)顯示器，攝像頭，麥克風(fēng)，傳感器等功能。為了包括所有這些緊湊功能，經(jīng)常使用諸如剛?cè)犭娐钒搴透呙芏然ミB（HDI）電路板之類的技術(shù)。HDI在處理有限的空間時非常有用，因為它們允許更密集的組件放置以及使用盲孔，埋孔和微孔。Rigid-Flex電路板的彎曲和扭曲能力可將多個電路板安裝到一個很小的外殼中。

可靠性比以往任何時候都重要

更換傳統(tǒng)電路板上的油炸通孔組件既繁瑣又簡單。對于小型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，該過程要復(fù)雜得多。在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備市場中，定期維修的容忍度極低。從智能冰箱到可穿戴設(shè)備，消費者都不愿意接受功能的降低。

在產(chǎn)品首次發(fā)布期間，消費者對產(chǎn)品的評價不佳會從一開始就對設(shè)備造成沖擊，因此它需要正常工作，并且必須運轉(zhuǎn)良好。在為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備設(shè)計電路板時，仿真程序變得必不可少。這些程序使您可以精心優(yōu)化原型的各個方面，以實現(xiàn)最佳性能。熱管理對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備非常重要；如果將多個板放置在同一空間中，更不用說敏感組件了，正確放置冷卻裝置至關(guān)重要。

與機械設(shè)計協(xié)調(diào)

作為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的電路板設(shè)計師，與機械設(shè)計部門的聯(lián)系超出了虛擬原型設(shè)計和產(chǎn)品計劃的階段。在設(shè)計過程的每個階段，與機械組件或電路板變化有關(guān)的持續(xù)雙向通信是關(guān)鍵。不幸的是，由于每個工具都使用自己專有的文件格式和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因此目前還沒有簡化的流程或標(biāo)準(zhǔn)化的軟件可用于團隊之間的通信。

可穿戴技術(shù)

總之，人體非常“有損”。在與可穿戴技術(shù)之間傳輸數(shù)據(jù)時，要保持強信號，這是一個挑戰(zhàn)。保持電磁場盡可能遠(yuǎn)離人體的需求提出了許多后勤問題。輻射是公眾深切關(guān)注的問題。在該領(lǐng)域中進(jìn)行了大量研究，并且諸如低噪聲放大器之類的組件的使用正變得越來越普遍。

人體釋放出濕度，這帶來了其他問題。濕度和電路并不是最好的朋友，因此，在可穿戴設(shè)備中設(shè)計高阻抗電路時，仔細(xì)計劃是關(guān)鍵。從機械設(shè)計的角度來看，一種解決方案是設(shè)計一種完全密封的防潮包裝。另一種解決方案是在電路板上包括保形涂層，這有助于防止水分進(jìn)入敏感組件。

無線模塊和協(xié)議

無線連接對于任何物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品都是必不可少的，使設(shè)備能夠收集，發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。尋找空間以適合無線連接的組件可能是一個巨大的挑戰(zhàn)。如今，已推出了專為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化模塊和RF組件。這些零件設(shè)計為占用空間小，并且仍提供所需的功能。IoT產(chǎn)品通常使用的協(xié)議包括通信和傳輸，標(biāo)識，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)，設(shè)備管理和發(fā)現(xiàn)。