דרישות מיוחדות של התקני IoT למעגלים
מזעור וקלות משקל: מכשירי IoT רבים, במיוחד מכשירים לבישים וחיישנים ניידים, צריכים לשלב מספר פונקציות בשטח מוגבל, מה שמחייב את המעגלים בעלי מאפיינים של מזעור וקלות משקל. לדוגמה, צמידים חכמים צריכים לא רק להכיל חיישני דופק, חיישני תאוצה, מודולי בלוטות' וכו', אלא גם להבטיח נוחות במהלך הלבישה. לוחות מעגלים גמישים מרובי שכבות יכולים לעמוד בדרישות המחמירות של התקנים אלה למרחב ומשקל באמצעות עיצוב משולב במיוחד.
גמישות וכיפוף: כמה תרחישי יישומים מיוחדים של מכשירי IoT, כגון מכשירי תצוגה חכמים ניתנים לכיפוף, מכשירי ניטור רפואיים התואמים לעקומות אנושיות וכו', דורשים מעגלים כדי להיות מסוגלים להסתגל לצורות מורכבות ולכיפוף תכופים. ניתן לכופף, לקפל ואפילו לסלסל לוחות מעגלים גמישים רב-שכבתיים בהתאם לצורת המכשיר, ולהשיג עיצוב ייחודי של הציוד.
גיוון פונקציונלי והתאמה אישית: מכשירי IoT מכסים מגוון רחב של פונקציות, מאיסוף נתונים פשוט ועד בקרה חכמה מורכבת. בקרי שסתומים חכמים ב-IoT תעשייתי דורשים מעגלים בעלי יכולות עיבוד אותות-בדיוק גבוה וחיבורים חשמליים אמינים; בבתים חכמים, נורות ומעגלים חכמות מתמקדים בהשגת תקשורת אלחוטית וחיסכון באנרגיה-. זה מחייב את המעגל להיות מותאם אישית בהתאם לדרישות הפונקציונליות של מכשירים שונים.
פתרונות מותאמים אישית למעגלים גמישים מרובי-שכבות
עיצוב מותאם אישית: מבוסס על הדרישות הפונקציונליות והמבניות של מכשירי IoT שונים,יצרני מעגלים גמישים מרובי-שכבותהשתמש בתוכנת עיצוב מתקדמת ובכלי סימולציה כדי לבצע פריסת מעגלים אישית ועיצוב מבנה מוערם. בעת תכנון המעגל של מנעול דלת חכם, בהתבסס על המבנה המכני של המנעול והפצת הרכיבים האלקטרוניים, תכנן את כיוון המעגל באופן סביר כדי להבטיח שידור אות יציב, וייעל את מעגל ניהול החשמל כדי להאריך את חיי הסוללה.
בחירת חומרים ואופטימיזציה: בחר חומרים מתאימים בהתבסס על סביבת השימוש ודרישות הביצועים של הציוד. מכשירי IoT תעשייתיים הפועלים בסביבות-טמפרטורות גבוהות צריכים להשתמש בחומרי מצע גמישים וברכיבים אלקטרוניים עמידים לטמפרטורות גבוהות; עבור ציוד עם דרישות גבוהות במיוחד להעברת אותות, משתמשים בחומרים עם אובדן נמוך כדי להפחית את הנחתת האות. בנוסף, ניתן לשפר את הביצועים המקיפים של לוח המעגלים על ידי ייעול שילוב החומרים.
תהליך ייצור מותאם אישית: אימוץ תהליכי ייצור מותאמים אישית כדי לעמוד בדרישות המיוחדות של מכשירי IoT שונים. עבור ציוד הדורש חיווט דיוק- גבוה, נעשה שימוש בתהליכי ייצור בלייזר מתקדמים ובתהליכי ייצור מיקרו-מעגלים כדי להשיג רוחב קווים ומרווחים קטנים במיוחד; עבור מכשירים הדורשים חיבורי אמינות גבוהה, נעשה שימוש בתהליכי ריתוך מיוחדים ובאמצעי חיזוק כדי להבטיח את יציבות המעגל במהלך שימוש-לטווח ארוך.
ניתוח מקרה של יישום
שקעים חכמים במערכות בית חכם: שקעים חכמים צריכים להשיג פונקציות כמו ניטור אנרגיה, שלט רחוק והגנה מפני עומס יתר. לוחות מעגלים גמישים רב-שכבתיים, באמצעות עיצוב מותאם אישית, משלבים בחוזקה חיישני זרם, מיקרו-בקרים, מודולי תקשורת אלחוטית וכו', ומשיגים אינטגרציה ומיזעור גבוהים של פונקציות. במקביל, השימוש בחומרים גמישים מאפשר ללוח המעגלים להתאים את עצמו למבנה המרחבי הקומפקטי בתוך השקע, ולשפר את האמינות והיציבות של המוצר.
צמתי חיישנים אלחוטיים ב-IoT תעשייתי: צמתי חיישנים אלחוטיים בסביבות תעשייתיות צריכים להיות בעלי יכולות חזקות נגד-הפרעות, צריכת חשמל נמוכה ותוחלת חיים ארוכה. המעגל הגמיש הרב-שכבתי מאמץ חומרים בעלי ביצועים גבוהים- ועיצוב מיגון מיוחד, עמיד ביעילות להפרעות אלקטרומגנטיות באתרי תעשייה. על ידי אופטימיזציה של מעגלי ניהול צריכת החשמל ובחירת רכיבים אלקטרוניים בהספק-נמוך, הושגה פעולת צריכת חשמל נמוכה- של צמתי חיישנים, מה שמאריך את מחזורי החלפת הסוללה ומפחית את עלויות התחזוקה.