Thiết kế PCB cho IoT: Không Chỉ Là Phát Triển Phần Cứng

Sản phẩm IoT thật tuyệt vời nhưng đôi khi cũng gây nhiều khó chịu. Đội ngũ thiết kế cần phải đa năng để có thể thiết kế thành công những sản phẩm này. Họ cần phải hoàn thiện cả phần cứng, phần mềm nhúng, nền tảng web và/hoặc ứng dụng, cũng như vỏ máy cơ khí nếu muốn sản phẩm thành công trên thị trường. Vấn đề ở bất kỳ lĩnh vực nào cũng đồng nghĩa với việc sản phẩm mới của bạn sẽ kém cạnh và cuối cùng, sản phẩm cạnh tranh sẽ chiếm lĩnh thị phần.

Vậy cần gì để đảm bảo những sản phẩm này được thiết kế thành công? Thiết kế PCB IoT không chỉ là về phần cứng. Nó còn liên quan đến trải nghiệm người dùng và hình dạng sản phẩm. Điều này có nghĩa là bất kỳ đội ngũ thiết kế PCB IoT nào cũng cần phải làm việc qua các lĩnh vực khác nhau, và mọi người cần phải biết về kết quả công việc của nhau. Các nền tảng đám mây và nền tảng mạng nội bộ giúp việc hợp tác kiểu này trở nên khả thi.

Đội Ngũ Thiết Kế PCB IoT Là Đa Năng

Nếu bạn mới mua một sản phẩm IoT gần đây, như thiết bị thông minh hoặc hệ thống an ninh gia đình, bạn có lẽ đã phải tải một ứng dụng về điện thoại và tạo một tài khoản trên trang web của công ty. Những sản phẩm này cũng có thể có vỏ bọc thú vị yêu cầu các thông số kỹ thuật thiết kế chính xác. Những khía cạnh khác nhau của một sản phẩm IoT có nghĩa là một nhóm thiết kế PCB IoT cần phải đa chức năng và cần phải hợp tác để thiết kế thành công. Nhóm thiết kế IoT của bạn sẽ bao gồm những người từ các lĩnh vực sau:

• Kỹ thuật điện tử. Những người này cần thiết kế sơ đồ và đảm bảo các linh kiện được chọn cho bảng mạch có thể tìm nguồn cung trước khi chuyển thiết kế cho kỹ sư bố trí và nhóm phần mềm.
• Kỹ thuật bố trí PCB.Nhóm này tự giải thích; họ cần phải sắp xếp các linh kiện, định tuyến các đường mạch, đảm bảo tính toàn vẹn của nguồn điện/tín hiệu, và tất cả các nhiệm vụ khác đi vào việc tạo ra một bố cục PCB tuyệt vời.
• Kỹ sư phần mềm/ứng dụng di động. Nhóm phần mềm thường cần phải chờ đến khi các kỹ sư điện tử hoàn thành thiết kế cơ bản, vì điều này sẽ quyết định họ sẽ làm việc với những linh kiện nào. Nếu một nền tảng web được liên quan, nhóm web có thể bắt đầu sớm, phát triển kiến trúc web cơ bản, UI/UX, và khung API.
• Kỹ sư cơ khí. Nhóm này cần phải làm việc với các kỹ sư bố cục PCB để đảm bảo vỏ sản phẩm sẽ vừa với PCB đã hoàn thành và ngược lại. Đối với các sản phẩm có khả năng uốn cong hoặc gấp lại, họ cũng cần phải đảm bảo bất kỳ bo mạch linh hoạt hoặc cứng-linh hoạt nào sẽ phù hợp với vỏ.

Các dự án IoT gần đây mà chúng tôi đã làm việc đòi hỏi sự hợp tác giữa bản thân tôi (với tư cách là kỹ sư trưởng/quản lý), kỹ sư thiết kế PCB, nhà phát triển nhúng, nhà thiết kế cơ khí của khách hàng, và đội ngũ phát triển phần mềm của khách hàng. Những loại dự án này có thể trở nên rất phức tạp khi có quá nhiều người làm việc với cùng một mục tiêu, và việc giữ cho mọi người cùng trang đòi hỏi những công cụ hợp tác có thể hỗ trợ tất cả các loại tệp khác nhau cần thiết để tạo ra một nền tảng mới.

Làm thế nào các Đội Ngũ Phần Cứng Đa Năng Có Thể Hợp Tác

Bất kỳ ai đã từng làm việc trong một đội ngũ phần mềm có lẽ đã quen thuộc với Slack, Jira, và các công cụ hợp tác và trò chuyện khác để chia sẻ mã, theo dõi tiến độ công việc, và nhập vé cho các vấn đề phát triển còn tồn đọng. Công cụ hợp tác bạn sử dụng nên cho phép một số nhiệm vụ quan trọng như một phần của thiết kế và phát triển PCB IoT:

• Tính minh bạch của chuỗi cung ứng. Bất kỳ ai đã từng thiết kế một sơ đồ với một số linh kiện đặc biệt, chỉ để phát hiện ra rằng linh kiện mong muốn của họ đã ngừng sản xuất hoặc có thời gian chờ hàng tháng trời, đều biết tầm quan trọng của việc nhìn nhận rõ ràng chuỗi cung ứng. Các đội thiết kế cần bắt đầu tìm nguồn cung cấp linh kiện sớm để giảm thiểu rủi ro phải thiết kế lại sau này.
• Bình luận, kiểm soát phát hành dự án, kiểm soát phiên bản, và tạo nhánh. Những tính năng này chính xác là những gì bạn sẽ tìm thấy trong một kiến trúc kiểu GitHub dành cho thiết kế phần cứng. Điều này không nên giới hạn chỉ ở các cam kết mã, cam kết bố trí PCB và bản vẽ kỹ thuật cũng cần được truy cập.
• Kiểm soát truy cập người dùng.Không phải ai trong tổ chức của bạn cũng làm cùng một bộ công việc. Hệ thống kiểm soát quyền truy cập người dùng (cả xem và chỉnh sửa) đảm bảo những người phù hợp có thể truy cập vào dự án khi cần thiết.
• Chia sẻ dữ liệu sản xuất. Các đội thiết kế PCB IoT cuối cùng sẽ cần làm việc với nhà sản xuất để tạo ra một bảng mạch. Đưa một nhà sản xuất vào quy trình hợp tác là một giá trị gia tăng lớn có thể giảm thời gian chuyển đổi và giúp bạn phát hiện lỗi DFM sớm.

Khi nhiều công ty chuyển sang làm việc từ xa, ngay cả trong lĩnh vực phát triển phần cứng, các đội thiết kế sẽ cần hệ thống dựa trên đám mây hoặc tại chỗ tích hợp với phần mềm thiết kế của họ. Lớp công cụ hợp tác từ xa hiện tại không thể cung cấp khả năng truy cập cần thiết để ngay lập tức nhập dữ liệu thiết kế vào các chương trình ECAD và MCAD đồng thời cung cấp kiểm soát phiên bản, quản lý linh kiện và kiểm soát quyền truy cập người dùng. Đã đến lúc các đội phần cứng sử dụng một nền tảng mới thống nhất các nhà thiết kế PCB với các nhà thiết kế cơ khí và, sớm thôi, các nhà phát triển nhúng.

Altium 365 là nền tảng duy nhất tích hợp Altium Designer với các ứng dụng như Altium Concord Pro và Altium Viewer, giúp việc hợp tác trở nên dễ dàng cho các nhóm đa chức năng. Các kỹ sư từ mọi lĩnh vực có thể xem dữ liệu thiết kế của nhau và ngay lập tức nhập nó vào Altium Designer hoặc xem qua một phiên bản web của Altium Concord Pro. Các tính năng kiểm soát truy cập và bình luận cho phép nhóm của bạn tạo ra một nền tảng kiểu GitHub cho việc phát triển phần cứng. Đây là cách lý tưởng cho các nhóm thiết kế PCB IoT để hợp tác trên các dự án phức tạp.

Altium Concord Pro trên Altium 365 đang mang lại một lượng tích hợp chưa từng có trong ngành công nghiệp điện tử cho đến nay, chỉ giới hạn trong thế giới phát triển phần mềm, cho phép các nhà thiết kế làm việc từ xa và đạt được mức độ hiệu quả chưa từng có.

Chúng ta mới chỉ khám phá bề mặt của những gì có thể thực hiện với Altium Concord Pro trên Altium 365. Bạn có thể kiểm tra trang sản phẩm để biết mô tả tính năng sâu hơn hoặc một trong những Webinar Theo Yêu Cầu.