IoTハードウェア設計における4つの課題

IoT開発は複雑であり、開発ライフサイクル全体を通じて不確実な課題に直面します。開発をさらに別のコンポーネントに分割すると、ハードウェア設計の問題はロールバックできないため、最も重要です。

そのため、IoTランドスケープでの設計上の課題を克服することについて、より頻繁に話し合う必要があります。次の記事では、IoTハードウェア設計における4つの主要な課題について説明します、とIoTおよびビッグデータサイエンスのスペシャリストであるYashMehtaは述べています。

ハードウェア設計者を探す

米国には、50,000人を超える資格のあるハードウェア設計エンジニアがいます。スキルが不足していないのなら、なぜ多くの組織が適切な人材を見つけるのに苦労しているのでしょうか。

ほとんどの組織は、適切なチャネルを使用していなかったため、熟練したチームを構築できません。ほとんどどこでも利用できるソフトウェアの専門家とは異なり、ハードウェアの設計には精巧さが必要です。 IoTの場合、専門知識の程度は高く、組織はチームで慎重に作業する必要があります。

ソーシャルネットワーキングとは別に、パブリックマーケットプレイスは専門家とつながるための貴重なオプションです。 アップワークなどのマーケットプレイス 、イオテラ およびクラッチ IoTプロフェッショナル専用であり、ハードウェア設計を含む分野全体のリソースの包括的なリストを提供します。

これらのプラットフォームは、同様のプロジェクト要件を探している企業と直接つながることができる資格のある専門家をホストします。これらのハードウェア開発マーケットプレイスは、検索をすばやく絞り込むための複数レベルの検索ヘルプフィルターを提供します。さらに、企業は特定の製品要件に合わせてハードウェア設計者をフィルタリングできます。

この事業分野に不慣れな場合は、最初にハイブリッドチームを構築することをお勧めします。ハイブリッドチームは、フルタイムの社内リソースと、より迅速な開発のために製品開発会社にアウトソーシングされた特定の役割の組み合わせです。

同様に、仲間の会社とつながることができるイベントや会議があります。適切なデザイナーを見つけることに妥協しないでください。結局のところ、続く課題の運命は、誰がそれらに取り組んでいるかによって異なります。

PCB設計の課題

プリント回路基板（PCB）は、IoTネットワークの頭脳です。これは、多数のセンサー、互いに近接して設置された有線および無線コンポーネントで構成されています。典型的なPCB設計を視覚化してみましょう。 1つのコーナーに配置された通常の回路は、ボード全体に電力を生成します。オーディオ応答システムを実装するための複数のビームマイクがあります。さまざまなアプリケーション要件に応じて、モーター制御回路、センサー、およびランダム回路のメッシュがあります。

これは、典型的な小型PCBの概要です。より大きなアプリケーション要件のために、より大きな作業領域に拡張することができます。

ここでは、トレースからの干渉を引き起こしやすいため、設計がうまくいかない可能性があります。さらに、アナログコンポーネントに干渉すると、多くのノイズが発生する可能性があります。

小さな障害でもデバイスの機能が中断される可能性があり、ネットワークのどこでプロセスがうまくいかなかったのか混乱する可能性があります。ドアから産業機器まで、PCBは重要な役割を果たします。そのため、組織は専門家の支援を無視してはなりません。

プロトタイプの最適な使用

プロトタイピングは、IoTハードウェア開発ライフサイクルの重要なフェーズです。さまざまなシナリオや条件でシステム機能のコンプライアンスを評価できます。 IoTランドスケープで開発をロールバックすることは難しいため、プロトタイプを詳細にテストすることが重要です。ほとんどの開発者は、プロトタイプを必要な範囲で使用せず、メイン製品の問題に変換される重要な詳細を見逃してしまいます。デバイスとそのデザインを変更し続けることはできませんが、プロトタイプを承認する前に、より多くの時間を割くことが重要です。

したがって、生産現場に行く前に、アジャイルなどの反復モデルにプロトタイピングを含める必要があります。エンドユーザーに作業を依頼し、フィードバックを分析し、変更を加え、可能な限り矛盾を排除します。この段階で拒否すればするほど、本番環境での苦痛は少なくなります。

不確実な電力要件に対応する設計

IoTシステムは、すべてのコンポーネントが複数のトランジスタを持つことができるいくつかの個別のハードウェアコンポーネントで構成されています。すべてのトランジスタの総消費電力は、時間の経過とともに増加するはずのかなりの量になります。 1つの家庭に複数の小さなIoTネットワークがあると想像すると、すべてのデバイスの総消費電力が増加することを想像してみてください。その上部には、中断のないデータ交換やその他の分析操作があり、さらに数を増やすことができます。 Wi-Fi、Bluetooth、セルラーなどの無線接続インフラストラクチャを維持するための電力要件には、重要な要件があります。

ハードウェア設計者は、この不確実な消費電力の増加を考慮する必要があります。ネットワークのユーティリティに影響を与えることなく、電力要件を効率的に下げるソリューションを作成する必要があります。結局のところ、IoTは日常的なコストを短縮することを目的としており、その逆ではありません。

1つのサイズですべてに対応できるわけではありません

モノのインターネットは、ユーザーのテクノロジーや文化的背景に関係なく、ユーザーに対応します。インターネットが特定の「タイプ」のユーザーに限定されないように、IoTも同様の影響を及ぼします。自動化されたサーモスタットからタービンまで、IoTはコードとデバイスによって完全に管理されている世界に私たちを駆り立てています。したがって、強力な課題と障害の予測的理解を計画に追加することが不可欠です。

著者は、IoTおよびビッグデータサイエンスのスペシャリストであるYashMehtaです。