物联网硬件设计中的连接规划：成功的五个步骤

让一个物联网设备在实验室工作是很困难的。让10万名志愿者在野外工作是非常困难的，而且这种困难出现在设计过程的每个阶段。在一项调查中，84%的企业将硬件设计列为他们最大的挑战。那么，您如何设计可靠的连接，确保您的物联网项目能够成功地从规划到原型到生产?

无论您是在现有产品中添加物联网功能，还是从零开始构建新设备，关键是要规划连接，并将连接放在首位和中心，从概念验证到产品寿命结束。说起来容易做起来难，但是一个简单的、循序渐进的方法可以帮助你走向成功。

让我们来看看物联网产品设计初始阶段的五个步骤，每个步骤都强调保持可靠的连接(以及在不可避免的问题出现时优雅地失败)。

成功物联网硬件设计的5个步骤

1:定义你的业务案例

你的产品是做什么的?连通性给产品用户带来了什么价值?明确的目标是物联网硬件设计的基本基础。也许你需要减少设备停机时间来增加交易量;也许你需要通过传感器收集重要的健康数据;也许你想了解客户是如何使用你的产品的。

在开始原型制作之前，先在纸上写下产品所需的功能。知道你的目标是什么。否则，你就是在黑暗中设计。

2:明确连接性需求

一旦您知道您的产品需要做什么，您就可以开始缩小支持每个用例的技术规格。对于任何给定的设备功能，您可能需要特定的数据速率、延迟或能量需求。尽早确定这些技术需求，以避免后续出现问题。

3:选择符合您目标的连接硬件

现在您了解了业务用例，也了解了将业务用例带入生活的技术需求。这是设计过程真正开始的地方。如果您的产品将依赖于蜂窝连接，请探索调制解调器、SIM卡和物联网组件，以找到提供您所确定的技术功能的设备。一旦确定了正确的连接硬件，就可以开始围绕它进行设计。

4:用设备原型机证明连接性的价值

不要急于投入生产。为了确保您的计划真正创造价值，请尝试快速物联网原型。这些设备最终不会出现在你的实际产品中;它们允许您试验传感器、模块和参数，以建立概念证明，并确定适用于产品用例的硬件和软件。

寻找一个具有可重用代码库的原型平台，这将使开始发送数据变得简单，这样你就可以确定产品功能的价值。这种方法非常适合连接现有的独立产品，但也有助于从零开始构建物联网设备。如果没有原型方法，你将在电路设计上花费大量资金，而这些设计最终可能无法工作。给自己省点麻烦(和钱)。

5.测试、验证和迭代

不管你的设备有多好，有些事情是你无法控制的。网络行为就是其中之一——在您发布数千个产品之前发现故障场景会更好。

联网设备可能会出很多问题。假设服务器暂时宕机。您的所有设备可能会试图同时重新连接，从而在网络恢复在线时产生信号风暴，使网络崩溃。传感器可能会损坏，导致设备不断发出警报。当服务器没有按照设备期望的方式运行时，它们可能会不断地重新发送一条消息，从而导致失控的数据使用和相关成本。即使是简单的网络切换也可能导致设备故障。

测试揭示了这些场景，并为固件设计人员提供了构建修复程序的机会。但很少有物联网解决方案和硬件提供商拥有全面验证所需的测试环境。幸运的是，测试、验证甚至设计物联网硬件的资源都是可用的。

与专家开展合作

如今，大多数物联网连接提供商只销售一种产品:SIM卡、芯片组、模块或调制解调器。寻找一家同时提供端到端设计支持和咨询服务的公司。理想的物联网合作伙伴将运营自己的网络，在测试阶段充分了解设备的行为。他们将有细胞工程师和设计专家帮助你完成所有这些步骤，以及接下来的入职流程。简而言之，在设备设计上取得成功的最简单方法就是从一开始就与连接专家合作。设计和规划物联网硬件的连接是困难的，但有帮助。