IoT PCB設計:それは単なるハードウェア開発以上のものです

Zachariah Peterson
|  投稿日 2020/10/13, 火曜日  |  更新日 2020/11/16, 月曜日
多機能ハードウェアチームがどのように協力できるか

IoT製品は魅力的でありながら時にはフラストレーションを感じさせる製品です。これらの製品を成功させるためには、設計チームは多機能である必要があります。ハードウェア、組み込みソフトウェア、ウェブプラットフォームやアプリ、そして機械的なエンクロージャーを完璧に仕上げなければならないのです。これらのいずれかの領域に問題があると、新製品は劣ったものになり、最終的には競合製品が市場シェアを奪うことになります。

では、これらの製品が成功裏に設計されるためには何が必要でしょうか?IoT PCB設計は、ハードウェアだけに関するものではありません。ユーザーエクスペリエンスやフォームファクターも重要です。これは、IoT PCB設計チームが異なる分野で協力し、全員が互いの成果物を把握する必要があることを意味します。クラウドプラットフォームやオンプレミスのネットワーキングプラットフォームは、このような協力を可能にするのに役立ちます。

IoT PCB設計チームは多機能です

最近IoT製品を購入した場合、例えばスマート家電やホームセキュリティシステムなど、携帯電話にアプリをダウンロードして、会社のウェブサイトでアカウントを作成する必要があったかもしれません。これらの製品には、厳密な設計仕様が必要な興味深いエンクロージャもあります。IoT製品のこれらの異なる側面は、IoT PCB設計チームが多機能であり、成功した設計のために協力する必要があることを意味します。IoT設計チームには、次の分野の人々が含まれます:

  • 電子工学。これらの人々は、回路図を設計し、ボードに選択されたコンポーネントが調達可能であることを確認した後、設計をレイアウトエンジニアとソフトウェアチームに引き渡す必要があります。
  • PCBレイアウトエンジニアリング。このグループはその名の通り、コンポーネントの配置、トレースのルーティング、電力/信号の整合性の確保、優れたPCBレイアウトを作成するために必要なその他の作業を行う必要があります。
  • ソフトウェア/モバイルアプリ開発。ソフトウェアチームは通常、電子エンジニアが基本設計を完成させるまで待つ必要があります。これにより、どのコンポーネントを使用するかが決定されます。ウェブプラットフォームが関係している場合、ウェブチームは基本的なウェブアーキテクチャ、UI/UX、APIフレームワークの開発を早期に開始できます。
  • 機械工学。このグループは、製品のエンクロージャが完成したPCBに適合し、その逆も同様であることを確認するために、PCBレイアウトエンジニアと協力する必要があります。製品が曲がったり折りたたまれたりする場合、フレックスボードやリジッドフレックスボードがエンクロージャに適合するようにする必要もあります。

最近取り組んだIoTプロジェクトでは、私(リードエンジニア/マネージャーとして)、PCBレイアウトエンジニア、組み込み開発者、クライアントの機械設計者、そしてクライアントのソフトウェア開発チームとの間での協力が必要でした。これらのタイプのプロジェクトは、多くの人が同じ目標に取り組んでいるときに非常に複雑になり得ますし、全員を同じページに保つには、新しいプラットフォームを作成するために必要なさまざまなファイルタイプをサポートできる協力ツールが必要です。

 IoT PCB design diagram
IoT PCB 設計では、複数の協力者から設計データと資産を取得します。

多機能ハードウェアチームがどのように協力できるか

ソフトウェアチームの一員として働いたことがある人なら、Slack、Jira、およびコードの共有、タスク進行の追跡、未解決の開発問題に対するチケットの入力のための他の協力およびチャットツールに慣れているかもしれません。使用する協力ツールは、IoT PCB設計および開発の一環としていくつかの重要なタスクを可能にするべきです:

  • TRANSLATE: サプライチェーンの可視性。特殊なコンポーネントを使って回路図を設計したものの、希望するコンポーネントが生産終了になっていたり、リードタイムが数ヶ月もかかることがわかった経験がある人は、サプライチェーンの可視性の重要性を知っています。設計チームは、後での再設計のリスクを減らすために、早期からコンポーネントの調達を開始する必要があります。
  • コメント、プロジェクトリリース管理、バージョン管理、フォーキング。これらの機能は、ハードウェア設計のためのGitHubスタイルのアーキテクチャで見つかるものとまさに同じです。コードのコミットに限定されるべきではなく、PCBレイアウトや機械図面のコミットもアクセス可能である必要があります。
  • ユーザーアクセス制御。組織内の全員が同じタスクセットに取り組んでいるわけではありません。ユーザーアクセス制御(閲覧および編集の両方)を備えたシステムは、必要に応じて適切な人がプロジェクトにアクセスできるようにします。
  • 製造データの共有。IoT PCB設計チームは最終的に製造業者と協力してボードを製造する必要があります。製造業者を協働プロセスに取り入れることは、ターンタイムを短縮し、DFMエラーを早期に発見するのに大きな価値をもたらします。
Viewing assembly data in IoT PCB design
IoT PCB 設計用のクラウドベースのシステムを使用すると、チームの全員が設計および製造データの完全なセットを確認できます。

ハードウェア開発の領域でも、より多くの企業がリモートワークに移行するにつれて、設計チームはデザインソフトウェアと統合するクラウドベースまたはオンプレミスのシステムが必要になります。現在のリモートコラボレーションツールは、ECADおよびMCADプログラムに設計データを即座にインポートするためのアクセシビリティを提供できず、バージョン管理、コンポーネント管理、およびユーザーアクセス制御も提供できません。ハードウェアチームは、PCBデザイナーを機械設計者と統合し、やがては組み込み開発者とも統合する新しいプラットフォームを使用する時が来ました。

Altium 365は、Altium DesignerとAltium Concord ProやAltium Viewerのようなアプリを統合する唯一のプラットフォームであり、多機能チームのためのコラボレーションを容易にします。全ての分野のエンジニアが互いの設計データを見て、直ちにAltium Designerにインポートしたり、Altium Concord Proのウェブインスタンスを通じて閲覧することができます。アクセス制御機能、バージョン管理、コメント機能により、ハードウェア開発のためのGitHubスタイルのプラットフォームをチームで作成できます。これは、IoT PCB設計チームが複雑なプロジェクトに協力するのに理想的な方法です。

Altium 365上のAltium Concord Proは、これまでソフトウェア開発の世界に限定されていた電子業界に前例のない統合をもたらし、デザイナーが自宅で作業し、前例のない効率のレベルに達することを可能にしています。

Altium 365上のAltium Concord Proで可能なことは、これまでのところ表面をかすめただけです。製品ページでより詳細な機能説明を確認するか、オンデマンドのウェビナーのいずれかをご覧ください。

筆者について

筆者について

Zachariah Petersonは、学界と産業界に広範な技術的経歴を持っています。PCB業界で働く前は、ポートランド州立大学で教鞭をとっていました。化学吸着ガスセンサーの研究で物理学修士号、ランダムレーザー理論と安定性に関する研究で応用物理学博士号を取得しました。科学研究の経歴は、ナノ粒子レーザー、電子および光電子半導体デバイス、環境システム、財務分析など多岐に渡っています。彼の研究成果は、いくつかの論文審査のある専門誌や会議議事録に掲載されています。また、さまざまな企業を対象に、PCB設計に関する技術系ブログ記事を何百も書いています。Zachariahは、PCB業界の他の企業と協力し、設計、および研究サービスを提供しています。IEEE Photonics Society、およびアメリカ物理学会の会員でもあります。

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