Molex en het IoT

(Bron afbeelding: Molex)

Ontwerpen voor het Internet of Things (IoT)? — 4 factoren waar je om te beginnen rekening mee moet houden

Wil je een grotere keus aan mogelijke oplossingen aan je klanten aanbieden via IoT-ontwerp? Haal eerst maar eens diep adem voordat je in de wijde wereld van het IoT duikt. Er zijn niets oppervlakkigs aan de uitdagingen waar je mee te maken krijgt als je IoT-ontwikkelingen concreet wilt gaan toepassen voor een 'connected'-systeem. Veel componenten leveren een fundamentele bijdrage aan de totstandkoming van een excellent, algemeen ontwerp voor op netwerken aangesloten producten en hun onderlinge wisselwerking wanneer deze worden geïmplementeerd in IoT-systemen.

Wanneer je net met een ontwerp voor de IoT-markt begint, kan je je overweldigd voelen door de complexiteit van een dergelijk project. Aangezien deze branche zich voortdurend verder blijft ontwikkelen, moet je bij het ontwerpen van je apparaten rekening houden met verschillende ontwerpvereisten en protocollen. De IoT-experts van Cisco hebben verschillende factoren op een rijtje gezet, die in aanmerking moeten worden genomen voordat je met het ontwerpproces begint.

Kijk, voordat je gaat ontwerpen, goed naar de volgende vier aspecten:

1. Bereik
2. Radiofrequentiebanden
3. Stroomverbruik
4. Topologie

1. Weten wat voor bereik je nodig hebt

Er zijn verschillende soorten van draadloze communicatie, onderverdeeld in de categorieën korte afstand, middellange afstand, lange afstand. Aan elke categorie is een verschillend dekkingsgebied gekoppeld, afhankelijk van je vereisten. Communicatie over korte afstanden, zoals Bluetooth, overbrugt afstanden van minder dan 100 meter (m) tussen twee apparaten. Zigbee en Wi-Fi vallen binnen het middelgrote bereik en overbruggen een afstand tussen de 100 m en minder dan anderhalve kilometer. Voor afstanden van meer dan anderhalve kilometer zijn long-range communicatietechnologieën zoals 4G noodzakelijk.

Ook het feit of een apparaat binnen- of buitenshuis wordt gebruikt is van invloed op het bereik dat nodig is. Er kunnen functionele verschillen zijn, afhankelijk van de omgeving, die het voor het apparaat benodigde communicatiebereik beïnvloeden.

Dus wanneer je de vereisten voor het ontwerp van een IoT-apparaat bepaalt, moet je jezelf twee vragen stellen:

-Welk dekkingsgebied heb ik nodig?

-Moet er verschil worden gemaakt voor toepassingen binnen- en buitenshuis?

2. Radiofrequentiebanden—met of zonder licentie?

Wanneer je voor draadloze verbinding kiest, moet je verplicht kiezen tussen radiofrequentiebanden (RFB's) met of zonder licentie. Wanneer je kiest voor RFB's onder licentie, kan alleen het bedrijf dat de banden in licentie heeft deze gebruiken (anders dan bij banden zonder licentie, die door iedereen kunnen worden gebruikt). Het resultaat is dat netwerkinterferentie een groter probleem vormt wanneer er frequentiebanden zonder licentie worden gebruikt. Er dient rekening te worden gehouden met een aantal belangrijke verschillen tussen de twee types. Deze verschillen zijn:

Iets om te onthouden: een radioband die niet onder een licentie valt, betekent niet dat er geen wetten gelden of dat deze niet worden gehandhaafd. Banden zonder licentie worden bij de wet geregeld maar bieden niet dezelfde beveiliging als banden met licentie.

3. Het stroomverbruik van het apparaat

De energiekosten zijn een belangrijk aandachtspunt bij het commercialiseren van een product, en dat maakt het stroomverbruik tot een belangrijke factor bij plug-in apparaten. Als je product veel stroom nodig heeft om goed te werken, kunnen kostenbewuste consumenten besluiten om het niet aan te schaffen in verband met de extra stroomkosten.

Ook op batterijvoeding werkende apparaten verdienen enige aandacht Ga na hoe vaak een batterij zou moeten worden vervangen. Het succes van het apparaat op de markt kan hier van afhangen. Als de batterij te vaak moet worden vervangen of te weinig stroom levert, zullen eindgebruikers het product waarschijnlijk niet kopen.

4. Het optimale topologieschema selecteren

Het ontwerpschema dat je apparaat in staat stelt om verbinding te maken met nodes en andere aansluitingen in een specifieke opstelling, wordt een netwerktopologie genoemd. Er zijn in hoofdzaak drie topologieschema's voor het IoT: ster-, peer-to-peer- en mesh-topologieën.

Stertopologie—In een stertopologie maakt elk apparaat verbinding met een centrale netwerk-hub.

Peer-to-Peer-topologie—Van peer-to-peer-topologie is sprake wanneer elk apparaat een onderlinge verbinding heeft met andere apparaten en zijn eigen clients heeft die aan het apparaat zelf zijn gekoppeld. Uitval van een apparaat veroorzaakt geen storing in het netwerk.

Mesh-topologie—Een mesh-topologie is een geavanceerde vorm van peer-to-peer-topologie waarin apparaten onderling verbonden en meerdere paden in het netwerk creëren.

Bestudeer de verschillende topologiestructuren om het beste systeem te selecteren en optimale prestaties van uw IoT-product te verkrijgen.

IoT-ontwerpoplossingen met Molex en DigiKey

Molex beschikt over technische hulpmiddelen en branche-experts die het bedrijf tot de onbetwiste leider binnen de IoT-wereld maken. Wij leveren oplossingen die perfect geschikt zijn voor de IoT-markt, en dat is te zien aan de vooruitgang die we hebben geboekt in de Connected Home-sector. Bezoek DigiKey voor Molex producten met onder meer antennes, sensors, flex-sets en schakelaars, essentiële elementen voor een IoT-ontwerp. Kijk ook naar DigiKey voor micro-producten. FFC/FPC-connectors, HDMI-connectors, micro USB-producten en kabelsets zijn slechts enkele voorbeelden van ons uitgebreide assortiment op het gebied van elektrische verbindingen. Wij zijn in staat om volledig aangepaste, gedeeltelijk aangepaste of kant-en-klare elektronische producten te bieden.

Naarmate de IoT-markt groeit, proberen veel OE’s van apparaten om het aantal sensors en USB-poorten in hun systemen te verhogen om zo plaats te bieden aan smart-technologie. Om op deze behoefte in te springen, biedt DigiKey Molex USB-modules. Deze USB-modules bieden gekwalificeerde kits die compact zijn en direct beschikbaar voor prototypes en productie-runs en die problemen door ruimtebeperkingen verminderen, de engineering-kosten verlagen en ervoor zorgen dat het eindproduct sneller op de markt kan worden gebracht. Bezoek DigiKey en koop Molex USB-modulekits voor uw volgende IoT-ontwerp.

Op aanvraag zijn gratis IoT-samplekits (onderdeelnummer: 9876516783-ND) beschikbaar (dit aanbod is niet geldig voor werknemers van Molex of DigiKey). Stuur een e-mail naar molex@digikey.com om vandaag nog een kit aan te vragen, op is op.

Bron:

1 – Salgueiro, Gonzalo, et al. “Connecting Smart Objects.”IoT Fundamentals: Networking Technologies, Protocols, and Use Cases for the Internet of Things,” by David Hanes, Cisco Press, 2017, pag. 95–148.