Diseño de PCB para IoT: mucho más que un simple desarrollo de hardware

Zachariah Peterson
|  Creado: Octobre 13, 2020  |  Actualizado: Septiembre 14, 2022
Cómo pueden colaborar los equipos de hardware multifuncionales

Los productos de IoT son maravillosos, pero a veces también son frustrantes. Los equipos de diseño de dispositivos de internet las cosas (IoT) deben ser multifuncionales para diseñar estos productos adecuadamente. Necesitan conseguir el hardware, el software para el diseño de IoT integrado, la plataforma web o aplicación y la carcasa mecánica perfectos si desean tener éxito en el mercado. Si surgen problemas en cualquiera de estas áreas, esto hará que tu nuevo producto no sea de calidad y los productos de la competencia acabarán ganando cuota de mercado.

¿Qué se necesita para garantizar que estos productos IoT se diseñen correctamente? El diseño de PCB para IoT no es solo un tema de hardware. También se trata de la experiencia del usuario y del factor de forma. Esto significa que cualquier equipo de diseño de PCB para IoT debe trabajar en todas las disciplinas y que todos sus miembros deben poder consultar los entregables de los demás. Las plataformas en la nube y las plataformas de colaboración locales ayudan a hacer posible este tipo de colaboración.

Los equipos de diseño de PCB para IoT son multifuncionales

Si has comprado recientemente un producto de IoT, como electrodomésticos inteligentes o un sistema de seguridad para el hogar, probablemente hayas tenido que descargar una aplicación en tu teléfono y crear una cuenta en la página web de la empresa. Estos productos también pueden tener carcasas interesantes que requieran especificaciones de diseño muy exactas. Estos diferentes aspectos de un producto de IoT significan que un equipo de diseño de PCB para IoT debe ser multifuncional y colaborar para un diseño de éxito. Tu equipo de diseño de IoT necesitará disponer de profesionales de las siguientes disciplinas:

  • Ingeniería electrónica. Son ellos los que diseñarán el esquema y se asegurarán de que los componentes elegidos para la placa se puedan obtener antes de entregar el diseño al ingeniero de diseño y al equipo de software. 
  • Ingeniería de disposición de PCB. Este grupo no necesita explicación; tienen que organizar los componentes, dirigir las pistas, garantizar la integridad de la energía/señal y todas las demás tareas que conlleva la creación de un gran diseño de PCB. 
  • Ingeniería de aplicaciones móviles/software. El equipo de software normalmente tiene que esperar a que los ingenieros electrónicos terminen el diseño básico, ya que esto determinará los componentes con los que trabajarán. Si se trata de una plataforma web, el equipo de la web puede empezar pronto a desarrollar la arquitectura básica de la web, la interfaz de usuario y el marco de la API. 
  • Ingeniería mecánica. Este grupo tiene que trabajar con los ingenieros de diseño de PCB para garantizar que la carcasa del producto se adapte a la PCB terminada y viceversa. Para los productos que se doblan o son flexibles, también deben asegurarse de que las placas flexibles o rígido-flexibles se ajusten a la carcasa.

Los proyectos recientes de IoT en los que hemos trabajado requieren colaboración entre el ingeniero de diseño de PCB, el desarrollador de integración, el diseñador mecánico del cliente, el equipo de desarrollo de software del cliente y yo mismo (como ingeniero/gestor principal). Este tipo de proyectos de dispositivos de internet de las cosas (IoT) pueden ser muy complejos, pues hay muchísimas personas trabajando con el mismo objetivo, y para que todos remen en la misma dirección se necesitan herramientas de colaboración compatibles con todos los tipos de archivos requeridos para crear una nueva plataforma.

 Diagrama de diseño de PCB para IoT
El diseño de PCB para IoT extrae datos y activos de diseño de múltiples colaboradores.

Cómo pueden colaborar los equipos de hardware multifuncionales

Cualquiera que haya trabajado en un equipo de software probablemente esté familiarizado con Slack, Jira y otras herramientas de colaboración y chat para compartir código, seguir el progreso de las tareas y crear tickets para problemas de desarrollo pendientes. Las herramientas de colaboración que utilices deben permitir algunas tareas importantes como parte del diseño y desarrollo de PCB para IoT:

  • Visibilidad de la cadena de suministro. Cualquiera que haya diseñado un diagrama esquemático en torno a algunos componentes especializados, para luego descubrir que sus componentes deseados han quedado obsoletos o tienen plazos de entrega de meses, conoce muy bien la importancia de la visibilidad de la cadena de abastecimiento. Los equipos de diseño deben empezar a abastecerse de componentes con antelación para reducir el riesgo de tener que repetir diseños posteriormente. 
  • Comentarios, control de publicaciones de proyectos, control de versiones y derivaciones. Estas funciones son exactamente lo que encontrarás en una arquitectura de estilo GitHub para el diseño de hardware. No debería limitarse a las confirmaciones de código, también hay que acceder a las confirmaciones de diseño de PCB y a los planos mecánicos. 
  • Control de acceso de los usuarios. No todo el mundo en tu organización trabajará en las mismas tareas. Un sistema con control de acceso de usuarios (tanto para ver como para editar) garantiza que las personas adecuadas puedan acceder a los proyectos según sea necesario. 
  • Compartir los datos de fabricación. Los equipos de diseño de PCB para IoT tienen que trabajar con un fabricante para poder producir una placa. Involucrar al fabricante en el proceso de colaboración tiene un gran valor agregado que puede reducir los tiempos de entrega y ayudarte a detectar los errores del diseño para fabricación (DFM) rápidamente. 
Visualización de datos de montaje en el diseño de PCB para IoT
Un sistema basado en la nube para el diseño de PCB para IoT permite a todos los miembros de un equipo ver una serie completa de datos de diseño y fabricación.

A medida que un mayor número de empresas trabajan de forma remota, incluso en el ámbito del desarrollo de hardware, los equipos de diseño necesitarán sistemas basados en la nube o en las instalaciones locales que se integren con su software de diseño.

La clase actual de herramientas de colaboración remota no puede proporcionar la accesibilidad necesaria para importar instantáneamente los datos de diseño de IoT a los programas ECAD y MCAD, y a la vez proporcionar control de versiones, gestión de componentes y control de acceso de usuarios. Es hora de que los equipos de hardware utilicen una nueva plataforma que unifique a los diseñadores de PCB para IoT con los diseñadores mecánicos y, a su debido tiempo, con los desarrolladores de integraciones.

Altium 365 es la única plataforma que integra Altium Designer con aplicaciones como Altium Concord Pro y Altium Viewer, facilitando la colaboración para equipos multifuncionales. Los ingenieros de todas las disciplinas pueden ver los datos de diseño de los demás e importarlos instantáneamente a Altium Designer o verlos a través de una instancia web de Altium Concord Pro. Las funciones de control de versiones, comentarios y control de acceso permiten a tu equipo crear una plataforma de estilo GitHub para el desarrollo de hardware. Esta es una forma ideal para que los equipos de diseño de PCB para IoT colaboren en proyectos complejos.

Altium Concord Pro en Altium 365 ofrece una integración sin precedentes en el sector de la electrónica. Hasta ahora, el control de versiones había quedado relegado al mundo del desarrollo de software; ahora, los diseñadores de PCB para IoT pueden trabajar desde casa y alcanzar niveles de eficiencia también sin precedentes.

No hemos hecho más que rascar la superficie de lo que es posible hacer con Altium Concord Pro en Altium 365. Puedes consultar la página del producto Altium 365 para obtener una descripción más detallada de sus características, así como ver alguno de los seminarios web a la carta.

Sobre el autor / Sobre la autora

Sobre el autor / Sobre la autora

Zachariah Peterson tiene una amplia experiencia técnica en el mundo académico y la industria. Actualmente brinda servicios de investigación, diseño y marketing a empresas de la industria electrónica. Antes de trabajar en la industria de PCB, enseñó en la Universidad Estatal de Portland y realizó investigaciones sobre la teoría, los materiales y la estabilidad del láser aleatorio. Su experiencia en investigación científica abarca temas de láseres de nanopartículas, dispositivos semiconductores electrónicos y optoelectrónicos, sensores ambientales y estocástica. Su trabajo ha sido publicado en más de una docena de revistas revisadas por pares y actas de congresos, y ha escrito más de 1000 blogs técnicos sobre diseño de PCB para varias empresas. Es miembro de IEEE Photonics Society, IEEE Electronics Packaging Society, American Physical Society y Printed Circuit Engineering Association (PCEA), y anteriormente se desempeñó en el Comité Asesor Técnico de Computación Cuántica de INCITS.

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