物联网硬件平台的灵活软时代 —— 机遇正投奔你而来!

October 18, 2018 Jane Zhang

        你还记得你小时候所拥有的所有时尚玩意以及当时的痴迷吗? 当我年轻的时候,每个人都为口袋中的各种小玩意以及他们可以得到的任何电子设备而疯狂。 这两个狂热最终结合成一个终极趋势,即“宠物蛋”。 这是一个有灵感的结晶,将便携式电子发烧情结和孩子们对小动物的纯真的爱完美地融合在一起。 最近,PCB世界中的两个时尚潮流,柔性电子产品和物联网(IoT)同样也互相交汇和融合。 对于硬件平台而言,自己动手做开发板,类似于物联网IoT的初级阶段,灵活的混合电子(FHE)设计将帮助它进入如火如荼的蓬勃发展阶段。 工程师们开始设计与Arduino等大品牌可相兼容的柔性电路板及其外围设备。 您可以通过设计易于使用的,具有IoT开发人员所需部件的电路板来加入物联网行业,跟上IoT发展潮流。

灵活硬件平台的优势

      完全的软硬结合电路板PCB长期以来一直局限于航空航天等高科技行业。 但是,现在,他们的优势正在开发板及其外围设备中重新得到应用。 灵活的混合电子设备将传统电子产品的低成本和高性能与柔性电路的空间和外形尺寸优势相结合。

      虽然一些实体和机构正在梦想一个完全灵活的软时代未来,但目前我们不得不接受的还是混合动力。 灵活的混合电子设备将传统元件安装在柔性基材。多年来,传统电子元件在成本,速度和功耗方面都经过了高度优化。 虽然有一些灵活性上的改善,但它们的表现却相形见绌。

      因此,刚性PCB有许多缺陷。 主要是它们在需要时只能被分割折断而不能灵活弯曲。它们的大小不能随意改变,以及它们无法处理动态受力。 在柔性基板上安装元件有助于解决所有这些问题。 显然FHE是可以灵活弯曲的,事实上有些可以在失败之前弯曲多达200,000次。 除了可靠性之外,可弯曲电路板具有更小的外形尺寸,并且可以折叠以适应不正常的PCB空间。

软电路是未来趋势

FHE,物联网和Arduino

      这些优势使FHE成为物联网的绝佳选择。 物联网将在2020年之前产生数十亿台设备。其中许多将成为基于传感器的网络,在角落和缝隙中运行以监控基础设施。 这些设备需要具有独特的外形,使其能够适应它们需要的任何地方。 这些小玩意不仅需要很小,而且还需要足够简单。 没有人有时间单独设计数十亿设备,这就是Arduino的用武之地。

       Arduino这款开放式硬件平台在开发板领域一直是家喻户晓的名字,并且可以开放给自己动手打造自己的电子产品。 起初,它们的主板似乎只是为了电子设计业余爱好者,但它们为商业应用带来了很多机会。 这就是为什么有几家公司正在开发FHE Arduino兼容板和外围设备。 Seeed Studio是一家推出原型板的公司。 凭借这种概念验证PCB,它们的目标是看看它们能够将Arduino型电路板的尺寸缩小到什么程度。 在这个领域中很有建树的另一家公司是Printoo。 他们正在开发一系列针对物联网市场的Arduino兼容平台。 您应该期待看到有更多其它公司和设计师在不久的将来尝试缩小和弯曲Arduino板。

属于您的那块蛋糕

      为什么这些设计师不应该是您呢? 2015年开源硬件市场估计价值10亿美元,并且只会随着物联网的上升趋势而增长。 如果您想捕捉这个市场并在这个巨大的蛋糕中贡献属于您的一部分,那么您可以考虑设计简单,容易上手并且有用的电路板和外围设备。以供物联网服务。

      虽然我喜欢学习新东西,但我并不喜欢在每个项目中都钻研一遍新技术。 这是Arduino成功的关键之一,对你们来说也很重要。 如果您想为物联网设计自己的通用而灵活的硬件平台,使它们与人们已经使用的现有系统兼容。那么就要学习Arduino成功的理念。确保用户可以使用他们已经使用的通用集成开发环境(IDE):Arduino,Cloud9,BlueJ,Geany IDE等,对您的电路板进行编程。进入已经建立并充满设计人员的开源开发板市场。

     您的电路板不仅需要容易上手,还需要有用。 您应该考虑物联网即将推出的产品类型。 我可以给您一些提示。 例如,

  • 可穿戴设备显然正在上升,即使对于老年人来说也是如此,并且需要良好的灵活解决方案以满足外形要求。

  • 低功率广域网将需要数百个微型低功耗传感器来收集数据。

  • 汽车也是物联网的意外延伸。 它们需要小巧轻便的传感器和电路板,以满足汽车身体和体重要求。

  • 从基础设施到行人,车辆也将与周围的一切进行通信。

      这些难题的每一部分都需要易于集成的电路板和外围设备。

       物联网的竞争已经开始,灵活的技术正在加入竞争。 Arduino长期以来一直是物联网的竞争者,现在聪明的公司开始将两者结合起来。 如果您可以设计与现有技术很好地结合并满足物联网应用需求的电路板,您也可以把握住机会,在如今发展得如火如荼的物联网行业有所建树。

       抓住机遇,找到您适合做的项目之后,现在只剩下一个问题,您如何设计灵活的电路板? FHE是一项相当新的技术,并不为大多数设计师所熟悉。 幸运的是Altium Designer知道如何处理柔性和刚性相结合的电路。 它配备了很棒的工具,可以帮助您进行设计,甚至可以创建电路的3D模型,以确保它适合外壳。

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