Desarrollo de placa de fuente de alimentación de control de motor de vapor

Desarrollo de placa de fuente de alimentación de control de motor de vaporAl desarrollar dispositivos de IoT integrados, el diseño de hardware se considera la clave del éxito de los productos de IoT.

Desarrollo de placa de fuente de alimentación de control de motor de vapor


Al desarrollar dispositivos de IoT integrados, el diseño de hardware se considera la clave del éxito de los productos de IoT. Para garantizar que los productos IoT integrados cumplan con las funciones requeridas, tengan un bajo consumo de energía y sean seguros y confiables, los fabricantes de dispositivos IoT integrados enfrentan muchos desafíos en la fase de diseño de hardware de estos dispositivos.


Con la aparición de Internet de las cosas, las conexiones inteligentes integradas continúan creciendo a un ritmo alarmante debido al rápido desarrollo de los dispositivos conectados. Artículo relacionado: "Qué tecnologías deben utilizarse en la industria del desarrollo de hardware"

 

El papel de los sistemas integrados en la Internet de las cosas

El Internet de las cosas (IoT) se define como un proceso en el que los objetos están equipados con sensores, actuadores y procesadores, sistemas de software, API web y protocolos involucrados en el diseño y desarrollo de placas de hardware, que juntos crean un entorno conectado para sistemas integrados. Este entorno conectado permite que la tecnología se conecte a través de múltiples dispositivos, plataformas y redes para crear una red de comunicación que cambia por completo la forma en que interactuamos con el mundo digitalmente. Estos sistemas integrados conectados están cambiando la interacción y el comportamiento con nuestro entorno, comunidades y familias, e incluso con nuestros cuerpos humanos.


Los sistemas integrados que nos rodean toman la forma de sistemas comerciales, como máquinas expendedoras, quioscos inteligentes, controladores de CA, automóviles en red, impresoras de recibos de hoteles, etc. Pueden realizar operaciones únicas. Por lo tanto, al diseñar estos sistemas de IoT integrados, es necesario diseñar para funciones específicas con una buena calidad de diseño de productos, como bajo consumo de energía, arquitectura segura y procesadores confiables. Sin embargo, diseñar un sistema de hardware de IoT integrado no es sencillo.


Desafíos en el diseño de sistemas de hardware de IoT integrados

El diseño de hardware para dispositivos integrados en el ecosistema de IoT requiere una planificación cuidadosa. Porque los diseñadores enfrentan una serie de desafíos al diseñar sistemas de hardware para dispositivos IoT. Xiaoyin enumera los seis desafíos principales para diseñar sistemas de hardware de IoT integrados:


1. La ejecución de aplicaciones en sistemas integrados carece de la flexibilidad necesaria

A medida que la demanda de dispositivos conectados continúa creciendo, los sistemas integrados deben trabajar con dispositivos heterogéneos y adaptarse a diferentes arquitecturas de red para hacer frente a las nuevas funciones y rendimiento en el entorno de tiempo real. Debido al aumento de las aplicaciones tecnológicas y al despliegue de nuevas aplicaciones, los diseñadores de sistemas integrados se enfrentan a varios problemas de flexibilidad al desarrollar sistemas de IoT integrados, como:


1. El problema de garantizar la integración fluida de nuevos servicios

2. Difícil de adaptarse al nuevo entorno

3. Las instalaciones de hardware y software cambian a menudo

4. Empaquetado e integración de chips de pequeño tamaño, peso ligero, bajo consumo de energía

5. Realizar operaciones de sensibilización energética, etc.


2. Crisis de seguridad en el diseño de sistemas integrados

Todos los productos de hardware de IoT deben ejecutarse de forma segura en un entorno integrado en tiempo real. Dado que todos los componentes integrados operan en condiciones de gran escasez de recursos y de inseguridad física, los ingenieros suelen encontrar problemas al garantizar la seguridad de estos componentes integrados. Estos sistemas deben diseñarse e implementarse, deben ser estables y confiables, y deben estar protegidos por algoritmos de cifrado y procedimientos de seguridad. Esto implica diferentes métodos para proteger todos los componentes de un sistema integrado desde el prototipo hasta la implementación.


3. Alto consumo de energía en el diseño de sistemas integrados

Otra limitación cada vez más seria es el consumo de energía de los diseños de hardware de microprocesadores para obtener el mejor rendimiento de las aplicaciones y dispositivos en tiempo real. El desafío continuo es cómo implementar sistemas integrados con cada vez más transistores y una relación de consumo de energía aceptable. Al diseñar sistemas integrados de bajo consumo, existen dos razones principales para el alto consumo de energía:


Primero, debido a que el consumo de energía de cada transistor aumenta con el aumento de la densidad de la puerta, se establece que la densidad de energía del sistema en chip aumentará. Por lo tanto, los ingenieros deben reducir el consumo de energía del sistema integrado en general utilizando un diseño de arquitectura de sistema eficiente en lugar de depender únicamente de la tecnología de proceso.


En segundo lugar, los ingenieros se centran en un mejor rendimiento de bajo consumo aumentando la frecuencia del sistema, consumiendo así más energía. Los ingenieros también deben prestar más atención a las opciones de diseño.


Cuarto, los problemas en el diseño y prueba de sistemas integrados.

Para garantizar un diseño de producto confiable, las pruebas en profundidad, la verificación y la verificación serán otro desafío.


1. Prueba de hardware integrado: esto es similar a todos los tipos de prueba que los desarrolladores integrados utilizan herramientas de prueba basadas en hardware. Esto se refiere al hardware integrado que prueba el rendimiento, la consistencia y la verificación del sistema de acuerdo con los requisitos del producto.


2. Verificación: asegúrese de que la verificación funcional se haya implementado correctamente.


3. Verificación: consulte para asegurarse de que el producto cumpla con los requisitos y pase todos los estándares de calidad.


V. Seguridad funcional insuficiente de los sistemas integrados críticos para la seguridad

La seguridad funcional se considera parte de la seguridad general del producto. Los sistemas integrados se consideran sistemas de control general, cuya ejecución requiere varias funciones de control, como autonomía, reconfiguración, seguridad y tolerancia a fallas, y todos los riesgos inaceptables deben eliminarse para cumplir con los requisitos de seguridad funcional. Estas consideraciones han afectado en gran medida su uso en aplicaciones, y muchas de ellas compiten cíclicamente por el diseño de recursos informáticos, lo que genera muchos problemas de programación de tareas y tiempos.


6. Costo y tiempo de comercialización

Además de la flexibilidad y la seguridad, los sistemas integrados están estrictamente limitados por el costo.


En el diseño de hardware integrado, la demanda surge del ciclo de desarrollo a implementación para obtener un mejor método para utilizar componentes electrónicos digitales y cantidades de producción para manejar el modelado de costos o la optimización de costos. Los diseñadores de código de hardware / software también deben resolver el problema del tiempo de diseño y llevar los dispositivos integrados al mercado en el momento adecuado.