在线准备电路:物联网设备的建模和仿真
许多人将快速增长的物联网行业称为第四次工业革命。第一次工业革命是蒸汽动力，第二次是电力，第三次是信息技术，物联网将是第四次是有道理的。
与以前的革命中一些更笨拙的转变不同，物联网正在充分利用现有技术，使创建物联网设备和电子产品比以往任何时候都更容易。你的门铃可以与手机同步，你的汽车可以与手表通信，你体内嵌入的芯片可以向监视器和传感器发送数据，这场革命正在不断创新方法，让这些设备变得更有用。
这场革命的核心是使这些物联网设备比以往任何时候都更容易接近、负担得起和无处不在。我们有技术，为什么不利用它使我们生活的方方面面更容易呢?在你开始制作自己的设备之前，请记住以下几个原则。
仿真、建模和物联网设备
虽然物联网设备目前不是特别新，因此它们的设计挑战可以主要解释，但SPICE工具仍然可以在使电路在线方面提供很大的服务。即使是最基本的SPICE工具也应该能够在信号交互、热考虑和阻抗匹配为您的物联网设备。
通常，从设计的角度来看，物联网的困难在于电子产品的寿命和独特的使用场景。值得庆幸的是,强大的香料的工具还应该为您提供基于您的电源网络的组件公差的准确分析，基于目标制造良率计算板的修改，以及故障的良率可能性和灵敏度分析，以确定在哪里，如果所有，您的设备可能处于风险中。
利用智能SPICE引擎可以帮助你在循环的每一步进行设计;然而，为了使电路以智能的方式联机，还需要考虑其他的布局和设计问题。
模块化设计方法一步一步交互
随着所有新的，坦白地说，令人惊叹的电路设计从各个公司涌现出来，简单地在你的在线设备中添加“即插即用”电路来实现一个复杂的请求将变得越来越微不足道。在很大程度上，当你可以在网上找到关于电路设计的知识时，你就不需要做那些苦差事了。
一个个人的例子是实现物联网通信协议在一个简单的扬声器设计．在花时间设计了功率放大器和交叉网络之后，是时候让我的电路上线了。我发现学习曲线远比我想爬的要陡峭。相反，我在网上搜了搜，找到了一些预先设计好的板子，接近我所需要的。如果我自己开始安装wifi板，这个过程可能要多花几光年的时间。
结合外部模块化设计可以很容易地让你去你需要去的任何物联网设备，你的想法。在确定了功能之后，您可以考虑反向工作，并对模块化板进行逆向工程，以正确地集成它们。在这个主题下有很多潜在的内容，但我们将保持简单，现在就到此为止。
使用新的包装技术
芯片包装正变得越来越小、越来越薄、越来越高效。这种势头肯定会让我们远离传统技术，让我们可以把电路板放在更小、更薄、更高效的底盘上。虽然制造商将需要必要的功能来实现，但收益可能超过成本。
以下是一些新的芯片技术的例子:
SiP(打包系统)正如它听起来的那样;一种系统级设计，封装在单个模块(包)中，通常可以执行整个电子系统的必要功能。这使得集成数字，模拟和射频到一个单一的芯片更容易。
多芯片模块允许形成因素在将多个芯片集成到单一基板上的同时保持薄，这样我们就可以将其视为单个IC。
3 dic(三维集成电路)允许我们垂直堆叠IC(说什么?!)，同时保持配置文件薄，和功耗最低。
对于新的芯片技术来说，这是个不错的开始。我个人非常渴望看到未来芯片的发展，因为它们是我们设备任何形式和功能的基石，并将改变电路板的开发和制造方式。
集成模块化板设计可以帮助您在陡峭的学习曲线上获得短期的成功。
缺乏房地产
你可能已经听过上百次了，拥有充足董事会空间的时代已经一去不复返了。更小、更快、更高效——这些都是物联网设备的支柱。
有一天，我拆开一个旧的(大的)立体声放大器，发现组件之间的空间大得令人难以置信。PCB必须是一个完整的8.5英寸x 11英寸，只有几十个组件。在即将到来的设计时代，没有什么会像这样存在。
如今的立体音响系统非常时髦，空间利用率也很高。大多数扬声器已经包含放大器，使其不需要外围设备。这种“少即是多”的趋势已经远远超出了音频领域。电视有有线电视盒，视频游戏主机，和任何额外的集成到他们是一个很快的实践。
为电池供电的物联网设备规划电力预算将使电力预算成为你优先考虑的事项。
功率分配优先级
由于许多物联网设备由电池供电，而不是看似无限的交流电源，记住设备的电源分配和电源预算是至关重要的。在考虑你的设备和设备的需求时，你应该始终牢记的一个问题是，你会有多积极地使用它。
交直流模拟使用SPICE模拟器不仅可能，而且很容易访问。事实上，任何类型的电源管理都可以通过SPICE模拟有效地进行管理。显示电压流,散热，并且可以在布局和模拟之间快速计算和修改电路板上的电源需求。
你可以选择控制设备的功耗。你可以考虑一些软件选项，比如设备的睡眠周期和低功耗模式，这样当你不频繁使用设备时，它就会减少所需电量。或者，你可以通过更多的电路导向的方法，如低压蓝牙设计，或选择合适的微控制器为您的设备保持电路在线。
记住，虽然让你的设备与其他电子设备的网络进行通信是完全可能的，但活跃的频率和传输越多，你的电子设备的电力需求也就越高。
Cadence的PCB设计和分析工具不仅能够通过消费电子产品和物联网设备工作，而且非常强大。特别是OrCAD PSpice软件模拟器，它能够轻松建模热、电压、电流、温度变化、组件灵敏度和阻抗等。
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