克服物联网硬件设计中的四大挑战

发布时间：2024-01-08 18:26:48 所属栏目：应用来源：DaWei

导读： 以下将介绍与物联网硬件相关的一些主要问题以及如何解决。

1. 延长电池寿命
用户希望物联网设备的电池能够使用更长的时间。如果有人计划在偏远地区部署物联网设备，那么更换电池可能是一

以下将介绍与物联网硬件相关的一些主要问题以及如何解决。

1. 延长电池寿命
用户希望物联网设备的电池能够使用更长的时间。如果有人计划在偏远地区部署物联网设备，那么更换电池可能是一件难事，这一点尤其重要。

硬件设计人员应考虑物联网产品在哪些方面最耗电，需要评估它们是否对设计至关重要。如果是的话，则需要设法延长电池寿命。

解决这种物联网设计挑战的一种方法是使用具有深度睡眠模式的集成电路，这种电路消耗的电流非常小。此外，设计师可以降低电池的电压。这样做的目的是尽量减少产品内部的功耗。设计师可以使用低功耗组件，确保部件在不使用时不会产生更多的能耗。

2.防止安全漏洞
如今，行业媒体经常报道威胁物联网设备安全的令人担忧的安全漏洞。从硬件角度上来看，解决这一物联网设计挑战需要采用多管齐下的方法。

首先，设计人员应考虑安全密钥的管理，防止未授权的人员的访问。他们必须设计安全地生成和存储密钥的产品。他们还应研究如何让设备和软件更高效地工作并提升安全性，同时在省电方面做出改进。

另一个最佳实践是使用单独的内存域来隔离敏感和非敏感的物联网代码和数据。使用安全内存访问可以保护内存和闪存免受未经授权的访问。硬件设计人员还必须对调试和编程实施保护。这样做会使黑客更难使用编程接口和调试器发起网络攻击。

硬件设计人员还应该参与应用程序的设施，以披露产品中发现的网络安全漏洞。一项研究发现，目前只有21%的物联网供应商拥有这样的举措。但是，这对那些关心物联网安全问题的人来说很重要，因为他们能认识到可能被忽略的危险问题。

3.开发更轻、更小的设备
另一个物联网设计挑战是需要满足对越来越小、越来越轻的物联网设备的需求。对这些特性的渴望是有意义的，因为可以带来更多的灵活性。

还有一种可能性是查看该设备是否需要使用柔性印刷电路板(PCB)，而不是刚性印刷电路板。柔性PCB可以减轻95%的重量，并允许在更小的空间中安装更多组件。它们通常也比刚性PCB更耐用，并且可以更好地承受恶劣环境的不利影响，从而使它们的工作寿命更长。

如果物联网设备与人工智能技术一起使用或处理设备上的数据，硬件设计人员必须了解这些要求也会影响外形尺寸。研究人员最近通过在已用于数十亿台物联网设备的微控制器单元(MCU)上运行算法取得了进展。他们表示，开发的技术将会进一步减少运行人工智能算法所需的内存，同时提高了性能。

物联网设备的组件制造商还致力于使WiFi模块等产品越来越小，从而更适合小型化产品。为了能够满足消费者日益增长的需求和实现更好的用户体验，要求物联网技术供应商们持续更新自己的软硬件设备与解决方案。因此建议物联科技设计师及时获取新方案以支持后续产品的开发过程。

4.投入足够的时间进行测试
设计师的工作时间通常很紧张。即便如此，他们也必须留出足够的时间进行硬件测试，并在得到相应结果后进行必要的调整。制造商需要对从机械测试到环境阻力等领域进行评估。

在这个阶段，设计人员将确保连接性、电池寿命和用户友好性等方面满足他们期望的最低要求。在产品上市之前进行的测试也可以防止与安全相关的问题。例如，模糊测试中，将让物联网设备接受随机字节串，并跟踪可能表明错误的异常行为。这在测试计算机应用程序时最常见，也是检查物联网设备是否正常运行的有效措施。

开发团队之间的有效沟通对于获得有价值的测试结果至关重要。软件开发人员可能会发现影响物联网设备硬件的部分错误。在这种情况下，软件开发人员和硬件设计人员需要共同研究解决方案。

与测试人员保持联系也很重要。许多参与者可能不会立即意识到硬件故障导致的问题。然而，在参与测试的人员给出详细反馈之后，硬件设计师和物联网产品的其他相关人员可以针对出现的问题进行修复。

（编辑：牡丹江站长网）

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