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IoT Design

Meilleurs pratiques en matière de conception IoT, pour tout type d'appareil pour l'Internet des objets (IoT) et pour l'Internet des objets industriel (IIoT).

Qu'est-ce que l'IoT Design ?

L'IoT Design est un domaine spécial de la conception pour l'Internet des objets.

L'IoT est partout et s’est considérable développé au cours de la dernière décennie. Nous nous nous sommes efforcés de transformer notre monde en un monde intelligent et connecté. Cela sera encore plus vrai dans la décennie à venir. Les villes et les maisons deviennent intelligentes, la santé devient connectée, l'IoT s’est répandu au monde industriel et les produits intelligents font partie de notre présent et de notre futur. C'est un moteur majeur dans l'industrie électronique, ouvrant de tout nouveaux marchés et de nouvelles opportunités.

Mais il n'est pas facile de survivre à la révolution du développement des produits électroniques. Bien que, pour les consommateurs, les appareils IoT semblent élégants et simples, la réalité est tout autre. Il s’agit d’un ensemble distinct de composants, d'interfaces physiques, de circuits imprimés et de circuits rigides-flexibles, de logiciels embarqués qui représentent de grands défis en matière de de conception, temps de mise sur le marché, gestion de la batterie, développement RF, etc.

Donc, si vous souhaitez entrer sur le marché de l'IoT et concevoir votre propre dispositif IoT, vous devez commencer par concevoir un PCB qui réponds à ces enjeux en adoptant des solutions adaptées, capable de vous aider. La façon la plus efficace de le faire est d'utiliser les outils inclus dans le portefeuille de Siemens, tels que PADS Professional, Xpedition, et tous les outils de simulation qui sont intégrés avec.

IoT Design

7 domaines de conception que vous devez prendre en compte dans la conception IoT

#1 Le domaine de la conception IoT

The IoT Design DomainLe coût des composants pour les dispositifs IoT étant relativement élevé, la sélection des composants est essentielle pour s'assurer que vous répondez à la fois à vos exigences en matière de coût et de fonctionnalité.

#2 La forme et l'adaptation des dispositifs IoT

the form and fit of iot devices

Si un tracker de fitness n'est pas léger, confortable et à la mode, ou si une smartwatch est trop encombrante, ou si une serrure de porte IoT ne s'intègre pas esthétiquement, le produit a peu de chances de voir le jour.

La taille, le poids, l'aspect et le toucher sont autant d'aspects essentiels lors de la conception de votre dispositif IoT !

#3 Composants dans l'IoT Design

IoT Design ComponentsLes dispositifs d'interface humaine ou HID (Human Interface Device) doivent être à faible consommation et très efficaces, pour durer longtemps sans être rechargés !

#4 Capturer l'intention de conception IoT dans le schéma

Capturing the IoT Design Intent in the Schematic

Lorsque vous définissez les connexions entre les composants dans
un schéma, assurez-vous de :

  • Utilisez la gestion des composants pour vous approvisionner en composants et gérer les coûts ;
  • Utiliser la simulation avant et après le layout de vos circuits à signaux analogiques/mixtes.

Il est essentiel de respecter les exigences en matière d'intégrité de la conception, de caractéristiques physiques et de coûts !

#5 Assurer la performance de la conception : validation, puissance et mémoire dans la conception IoT

Ensure Design Performance: Validation, Power, & Memory in IoT DesignLes conceptions IoT contiennent des circuits à signaux analogiques/mixtes, qui nécessitent une AMS, une simulation et une analyse basées sur des modèles pendant la phase de conception pour garantir des performances et une fiabilité élevées.

Les conceptions IoT fonctionnent généralement dans plusieurs modes, tels que la veille, la transmission/réception, la détection active, la recharge, etc. La vérification fonctionnelle DOIT être effectuée sur chacun de ces modes !

La simulation est également nécessaire pour obtenir une vue complète de votre interface de mémoire, qu'il s'agisse de DRAM ou de flash.

Étant donné qu'il s'agit d'un élément clé de tout produit IoT, vous devez vous assurer que vous investissez également dans les connexions mémoire !

Pour réduire le temps du cycle de conception et de débogage de votre conception basée sur la DDR, vous devrez vous appuyer sur un système de gestion des contraintes bien défini avec la meilleure technologie de routage DDR que vous pouvez trouver.

Grâce à la planification, à la simulation et à la validation en amont, vous serez en mesure de router rapidement et précisément des traces à grande vitesse et à large bande passante.

#6 PCB Layout

PCB Layout in IoT DesignCe qui peut aider :

  1. Les conceptions sont guidées par des facteurs de forme prédéfinis et commercialisables, il est donc essentiel de voir chaque carte dans son boîtier 3D avant le routage
  2. La vérification croisée bidirectionnelle entre le schéma et le layout accélère le placement des composants
  3. Un système de gestion des contraintes vous aide à définir et à appliquer les contraintes électriques
  4. Le placement des composants en 2D et 3D permet d'éviter les violations
  5. L'utilisation de fonctionnalités spécifiques au flex et au rigid-flex pour s'assurer que certaines parties de la conception n'interfèrent pas avec le pliage, notamment le placement de pièces sur des couches flexibles, les remplissages de formes de plans de routage flexibles et l'exportation de la conception sous forme de modèle solide 3D vers la MCAD pour une meilleure collaboration.
#7 Fabrication et assemblage pour le PCB Design

Manufacturing & Assembly for PCB Design of IoT devices

La dernière clé du succès : tenez compte des exigences de fabrication et d'assemblage de votre dispositif IoT durant le flux de conception.

DFT (Design for Test) - Assurez la testabilité de votre conception du point de vue de la carte nue pour identifier les courts-circuits et autres défauts de fabrication.

Identifier les problèmes tels que les dépôts de résine et de cuivre involontaires dûs aux défauts de masque de soudure, afin de les corriger avant la fabrication.

White Paper

How to Achieve Success with IoT

Ce guide utile aborde les aspects de la mise en œuvre de l'IoT qui posent le plus de problèmes aux entreprises, comme la création d'un dossier commercial solide, la gestion des exigences de sécurité et l'identification des principales exigences d'un système efficace.

Qu'est-ce que l'Internet of Things (IoT)

L'Internet of Things (IoT) est le terme utilisé pour les appareils (things) qui peuvent être connectés à l'internet et transmettre des données dans un référentiel. Cela permet d'utiliser des applications (apps) pour analyser ces données et fournir des découvertes, des idées, des renseignements et une aide à la décision aux appareils afin qu'ils puissent mieux fonctionner, ou aux utilisateurs de l'appareil pour optimiser leurs activités. L'IoT est devenu un terme populaire et a déjà été mis en œuvre dans le domaine de la consommation et du commerce de détail. Parmi les domaines qui bénéficient de l'IoT, citons les wearables, les smartphones, la musique, les livres électroniques, la mode, etc. La liste est longue. L'IoT a changé notre façon de lire, d'écouter, de communiquer, d'effectuer des transactions financières, de socialiser, et bien d'autres aspects.

Un exemple de dispositif IoT multi-cartes conçu avec PADS Professional.
Un exemple de dispositif IoT multi-cartes conçu avec PADS Professional.

Outils logiciels pour l'IoT Design

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