物联网硬件设计中的 4 个挑战

物联网开发是复杂的，并且在整个开发生命周期中必然会遇到不确定的挑战。将开发进一步分解为不同的组件，硬件设计中的问题是最关键的，因为它们无法回滚。

这就是为什么应该更频繁地讨论在物联网领域克服设计挑战的原因。物联网和大数据科学专家 Yash Mehta 表示，在接下来的文章中，我们将带您了解物联网硬件设计中的 4 个主要挑战。

寻找硬件设计师

在美国，有超过 50,000 名合格的硬件设计工程师。如果不缺乏技能，那么为什么这么多组织都在努力寻找合适的人才？

大多数组织无法建立一个熟练的团队，因为他们没有使用正确的渠道。与几乎随处可见的软件专业人员不同，硬件设计需要技巧。对于物联网，专业化程度更高，组织必须在团队中谨慎工作。

除了社交网络，公共市场也是与专业人士联系的宝贵选择。 Upwork 等市场 , 伊奥特拉 和 离合器 致力于物联网专业人士，并提供跨学科的综合资源列​​表，包括硬件设计。

这些平台拥有合格的专业人员，他们可以直接与寻找类似项目要求的公司联系。这些硬件开发市场提供多级搜索帮助过滤器，可快速缩小搜索范围。此外，企业可以根据特定产品要求筛选硬件设计人员。

如果您是该行业的新手，我们建议您先建立一个混合团队。混合团队由全职内部资源和外包给产品开发公司以加快开发速度的某些角色组成。

同样，还有一些活动和会议，您可以在其中与其他公司联系。不要在寻找合适的设计师方面妥协。毕竟，接下来挑战的命运取决于谁在努力解决这些挑战。

PCB 设计挑战

印刷电路板 (PCB) 是物联网网络的大脑。它由多个传感器、安装在彼此附近的有线和无线组件组成。让我们想象一个典型的 PCB 设计。位于一个角落的常规电路为整个电路板供电。有多个波束麦克风来实现音频响应系统。根据不同的应用要求，有电机控制电路、传感器和随机电路网。

这只是典型的小型 PCB 的高级视图。它可以扩展到更大的工作区域，以满足更高的应用要求。

在这里，设计可能会出错，因为它很容易受到走线的干扰。此外，它在干扰模拟组件时会产生大量噪声。

即使是一个小故障也可能最终破坏设备功能，同时让您对过程出错的原因和网络中的确切位置感到困惑。从门到工业设备，PCB 发挥着至关重要的作用，这就是组织不应忽视专家帮助的原因。

原型的最佳使用

原型设计是物联网硬件开发生命周期中的一个重要阶段。它让您可以评估系统功能在不同场景和条件下的合规性。由于在物联网领域很难回滚开发，因此详细测试原型很重要。大多数开发人员没有在他们应该使用的范围内使用原型，最终会遗漏重要的细节，这些细节会转化为主要产品中的问题。虽然您无法不断更改设备及其设计，但在批准原型之前投入更多时间很重要。

因此，在进入生产车间之前，您应该将原型设计包括在迭代模型中，例如敏捷。让最终用户参与其中，分析他们的反馈，进行更改并尽可能消除不一致之处。在这个阶段你拒绝的越多，你在生产中受到的影响就越小。

针对不确定功率需求的设计

物联网系统由多个单独的硬件组件组成，其中每个组件都可以有多个晶体管。所有晶体管的集体功耗加起来很大，而且随着时间的推移必然会增加。如果我们想象一个家庭有多个小型物联网网络，想象一下所有设备的集体功耗增加。最重要的是，不间断的数据交换和其他分析操作将进一步增加数量。不要错过，保持无线电连接基础设施（包括 Wi-Fi、蓝牙、蜂窝等）的电源要求具有重要的要求。

硬件设计人员必须考虑功耗的这种不确定增加。他们应该创建解决方案，以在不影响网络效用的情况下有效降低电力需求。毕竟，物联网旨在减少日常成本，而不是相反。

一种尺寸不适合所有人

无论用户的技术、文化背景如何，物联网都将迎合他们的需求。就像互联网并不局限于特定“类型”的用户一样，物联网也会产生类似的影响。从自动恒温器到涡轮机，物联网正在将我们带入一个完全由代码和设备管理的世界。因此，我们必须在我们的计划中添加对潜在挑战和错误的预测性理解。

作者是物联网和大数据科学专家 Yash Mehta。