4 desafíos en el diseño de hardware de IoT

El desarrollo de IoT es complejo y está sujeto a desafíos inciertos a lo largo del ciclo de vida del desarrollo. Al dividir aún más el desarrollo en diferentes componentes, los problemas en el diseño del hardware son los más críticos porque no se pueden revertir.

Y es por eso que se debe hablar con más frecuencia sobre la superación de los desafíos de diseño en un panorama de IoT. En el siguiente artículo, lo guiamos a través de 4 desafíos principales en el diseño de hardware de IoT, dice Yash Mehta, un especialista en ciencia de Big Data y IoT.

Encontrar diseñadores de hardware

En los EE. UU., Hay más de 50.000 ingenieros de diseño de hardware calificados. Si no hay escasez de habilidades, ¿por qué tantas organizaciones luchan por encontrar el talento adecuado?

La mayoría de las organizaciones no pueden crear un equipo competente porque no utilizaron los canales adecuados. A diferencia de los profesionales del software que están casi disponibles en todas partes, el diseño de hardware requiere delicadeza. Para IoT, el grado de experiencia es mayor y las organizaciones deben trabajar en su equipo con cuidado.

Además de las redes sociales, los mercados públicos son una opción valiosa para conectarse con profesionales. Mercados como Upwork , Ioterra y Clutch están dedicados a los profesionales de IoT y proporcionan una lista completa de recursos en todas las disciplinas, incluido el diseño de hardware.

Estas plataformas albergan a profesionales calificados que pueden conectarse directamente con empresas que buscan requisitos de proyectos similares. Estos mercados de desarrollo de hardware proporcionan varios niveles de filtros de ayuda de búsqueda que reducen su búsqueda rápidamente. Además, las empresas pueden filtrar a los diseñadores de hardware según los requisitos de productos específicos.

Si es nuevo en esta línea de negocio, le recomendamos que primero cree un equipo híbrido. El equipo híbrido es una combinación de recursos internos de tiempo completo y ciertos roles subcontratados a empresas de desarrollo de productos para un desarrollo más rápido.

Asimismo, existen eventos y conferencias en las que puede conectarse con otras empresas. No se comprometa con encontrar los diseñadores adecuados. Después de todo, el destino de los desafíos que siguen depende de quién esté trabajando en ellos.

Desafíos de diseño de PCB

Una placa de circuito de impresión (PCB) es el cerebro de una red de IoT. Consiste en numerosos sensores, componentes alámbricos e inalámbricos instalados uno cerca del otro. Visualicemos un diseño típico de PCB. Un circuito regular colocado en una esquina genera energía para toda la placa. Hay micrófonos de haz múltiple para implementar un sistema de respuesta de audio. Hay circuitos de control de motores, sensores y una malla de circuitos aleatorios según los diversos requisitos de la aplicación.

Esta fue solo una vista de alto nivel de una PCB típica de tamaño pequeño. Podría expandirse a un área de trabajo más grande para mayores requisitos de aplicación.

Aquí, el diseño puede fallar porque es vulnerable a causar interferencias de trazas. Además, puede causar mucho ruido al interferir con componentes analógicos.

Incluso una pequeña falla podría terminar interrumpiendo la funcionalidad del dispositivo y dejarlo confundido sobre qué y dónde exactamente en la red salió mal el proceso. Desde las puertas hasta los equipos industriales, los PCB juegan un papel crucial y es por eso que las organizaciones no deben ignorar la ayuda de expertos.

Uso óptimo de prototipos

La creación de prototipos es una fase esencial en el ciclo de vida del desarrollo de hardware de IoT. Le permite evaluar el cumplimiento de la funcionalidad del sistema con diferentes escenarios y condiciones. Dado que es difícil revertir los desarrollos en el panorama de IoT, es importante probar los prototipos en detalle. La mayoría de los desarrolladores no utilizan los prototipos en la medida en que deberían y acaban perdiendo detalles importantes que se convierten en un problema en el producto principal. Si bien no puede seguir cambiando los dispositivos y su diseño, es importante dedicar más tiempo antes de aprobar un prototipo.

Por lo tanto, antes de pasar a las plantas de producción, debe incluir la creación de prototipos en el modelo iterativo como Agile. Haga que los usuarios finales trabajen en él, analicen sus comentarios, realice cambios y elimine las inconsistencias en la medida de lo posible. Cuanto más rechace en esta etapa, menos sufrirá en la producción.

Diseño para requisitos de energía inciertos

Un sistema de IoT se compone de varios componentes de hardware individuales en los que cada componente podría tener varios transistores. La disipación de energía colectiva de todos los transistores se suma a una cantidad significativa que seguramente aumentará con el tiempo. Si imaginamos múltiples redes de IoT pequeñas para un solo hogar, imaginemos el aumento en la disipación de energía colectiva de todos los dispositivos. En la parte superior, hay un intercambio de datos ininterrumpido y otras operaciones analíticas que aumentarían aún más las cifras. Para no perderse, los requisitos de energía para mantener la infraestructura de conectividad de radio, incluidos Wi-Fi, Bluetooth, celular, etc. vienen con requisitos importantes.

Los diseñadores de hardware deben considerar este aumento incierto en la disipación de energía. Deben crear soluciones para reducir de manera eficiente los requisitos de energía sin afectar la utilidad de la red. Después de todo, IoT está destinado a abreviar los costos de rutina y no al revés.

Una talla no sirve para todos

El Internet de las cosas atenderá a los usuarios independientemente de su tecnología o antecedentes culturales. Al igual que Internet no se limita a un "tipo" particular de usuarios, IoT tendrá un impacto similar. Desde termostatos automatizados hasta turbinas, IoT nos lleva a un mundo totalmente gobernado por códigos y dispositivos. Por lo tanto, es imperativo que agreguemos a nuestros planes una comprensión predictiva de los desafíos y fallas potentes.

El autor es Yash Mehta, un especialista en ciencia de big data y IoT.