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5 áreas clave de diseño y prueba para el diseño de iot a prueba de balas

5 áreas clave de diseño y prueba para el diseño de iot a prueba de balas (2022.01.26)

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Es un desafío garantizar que sus diseños de IoT funcionen según lo previsto en un entorno de RF denso. Innove con confianza mediante la implementación de un enfoque integral para probar diseños de IoT a lo largo del ciclo de vida del dispositivo. Explore las cinco áreas que necesita abordar en el diseño de IoT y pruebe para una implementación exitosa de IoT, y aprenda consejos para:

  • gestionar los desafíos del diseño y las pruebas inalámbricos
  • maximizar la vida útil de la batería del dispositivo IoT
  • mantenerse al día con las regulaciones en evolución
  • mejorar la convivencia
  • construcción de una infraestructura de IoT sólida

Muchas personas y organizaciones utilizan dispositivos de IoT para aumentar la productividad y las ganancias. Si bien los dispositivos de IoT ofrecen una gran comodidad, tener una gran cantidad de ellos en un espacio pequeño aumenta la complejidad en el diseño, las pruebas, el rendimiento y la seguridad del dispositivo. Probar estos dispositivos es uno de los mayores desafíos que enfrentan los ingenieros de diseño y los fabricantes de dispositivos en la actualidad. Obtenga información sobre cómo probar las 5 C de IoT a través de este artículo.

Tabla de contenido

Introducción: Cree un dispositivo IoT a prueba de balas
Conectividad
Una base sólida para su IoT
Cinco desafíos clave de las pruebas de conectividad inalámbrica
Gestión de los desafíos del diseño y las pruebas inalámbricas
Continuidad
Un gran obstáculo para los diseñadores de dispositivos de IoT
Información clave que necesitan los diseñadores de dispositivos de IoT
Maximización de la duración de la batería del dispositivo IoT
Cumplimiento
Manténgase al día con la evolución de las regulaciones
Obstáculos para el acceso al mercado global
Rompiendo la barrera del éxito en el mundo real
Convivencia
Garantice un rendimiento confiable junto con otros dispositivos inteligentes
Desafíos de convivencia
Cinco pasos clave para mejorar la convivencia
Ciberseguridad
Las amenazas están aumentando
Corriendo el riesgo de ser vulnerable
Un enfoque en capas para construir un IoT robustoplan.

  • Recupere los activos perdidos, si corresponde.
  • Seguridad a nivel empresarial: medidas de seguridad de menor costo para implementar. Educar a todos sobre la importancia de la seguridad de los datos proporciona el mayor retorno de la inversión. Los ejecutivos y directorios de nivel C, no solo el departamento de TI, deben ser conscientes del riesgo de ciberataque.
  • Resumen

    El diseño y las pruebas rigurosos son fundamentales para crear dispositivos IoT robustos y resistentes. Un dispositivo IoT robusto y resistente le brinda una ventaja en un mercado siempre competitivo. La creación de un dispositivo basado en las 5 C de IoT garantiza que su dispositivo de IoT complejo alcance el pináculo de su límite de rendimiento.

    Sin duda, será un proceso desafiante implementarlo en cada etapa del ciclo de vida del dispositivo, desde la simulación hasta la investigación y el desarrollo, la conformidad, la fabricación y la implementación en el campo. Seguir el enfoque integral de las 5 C puede garantizar que su dispositivo sea confiable y seguro.

    Infraestructura
    Resumen

    Introducción: Cree un dispositivo IoT a prueba de balas

    Asegúrese de que sus dispositivos de IoT prosperen en un entorno competitivo

    Actualmente, nos rodean decenas de miles de millones de dispositivos de Internet de las cosas (IoT). Miles de millones más se conectarán a Internet en los próximos años. Muchas personas y organizaciones utilizan dispositivos de IoT para aumentar la productividad y las ganancias. Si bien los dispositivos de IoT ofrecen una gran comodidad, tener una gran cantidad de ellos en un espacio pequeño aumenta la complejidad en el diseño, las pruebas, el rendimiento y la seguridad del dispositivo.

    Probar estos dispositivos es uno de los mayores desafíos que enfrentan los ingenieros de diseño y los fabricantes de dispositivos en la actualidad. El éxito de IoT exige que aborden los desafíos de las 5 C en todo el ciclo de vida del dispositivo de IoT:

    • Conectividad : descubra cómo garantizar el rendimiento inalámbrico confiable de su dispositivo IoT.
    • Continuidad : Explore los pasos que puede seguir para optimizar la duración de la batería en sus dispositivos IoT.
    • Cumplimiento : Obtenga más información sobre los estándares regulatorios y sus requisitos de prueba.
    • Coexistencia : comprenda los desafíos de interferencia que enfrenta su dispositivo y cómo diseñar alrededor de ellos.
    • Ciberseguridad : aprenda a fortalecer la seguridad de su red de IoT.

    Abordar los desafíos multifacéticos del diseño y la prueba de dispositivos de IoT requiere un enfoque integral. Los ingenieros de diseño y los fabricantes deben seguir adelante al abordar estos desafíos para garantizar un futuro confiable y seguro para IoT.

    Conectividad

    Una base sólida para su IoT

    El IoT se está expandiendo rápidamente a industrias previamente desconectadas con aplicaciones como maquinaria remota, cirugía remota y distribución de energía en redes inteligentes.

    Muchas tecnologías inalámbricas admiten estasaplicaciones. Las tecnologías incluyen comunicación de campo cercano para pagos móviles, satélites geosincrónicos para estaciones meteorológicas remotas desatendidas, Bluetooth®, LAN inalámbrica, ZigBee, radio punto a punto y celular.

    La conectividad presenta nuevos desafíos para los diseñadores, especialmente para aplicaciones de misión crítica, donde los sistemas altamente complejos y las implementaciones de dispositivos densos deben funcionar de manera confiable y sin fallas. Los estándares inalámbricos en evolución también agregan complejidad al desarrollo y las pruebas de dispositivos.

    Cinco desafíos clave de las pruebas de conectividad inalámbrica

    Aquí hay cinco desafíos clave en la conectividad inalámbrica:

    • Falta de conocimiento sobre RF : los diseñadores deben comprender qué soluciones de prueba utilizar durante las fases de desarrollo y fabricación.
    • Incapacidad para controlar el dispositivo bajo prueba - Los diseñadores deben poder simular modos operativos reales y medir el rendimiento de radiofrecuencia (RF) en el aire (OTA).
    • Cobertura de prueba de RF insuficiente - La incertidumbre sobre qué parámetros de RF probar en las fases de investigación, diseño y fabricación puede obstaculizar las pruebas.
    • El alto costo de la prueba : las empresas deben equilibrar el costo de la prueba con la necesidad de sistemas de prueba de fabricación altamente escalables y confiables que satisfagan fácilmente volúmenes crecientes.
    • Resultados de prueba poco confiables : encontrar una manera de garantizar la calidad y confiabilidad de los dispositivos IoT de misión crítica cuando otros métodos de prueba son insuficientes.

    Los dispositivos de IoT están bajo presión para ser más pequeños, menos costosos y más duraderos que antes. Los ingenieros de diseño y validación deben responder a estos desafíos para garantizar que la comunicación inalámbrica desde y hacia una operación de IoT de misión crítica sea constante, confiable y segura.

    Manejo de los desafíosde diseño y prueba inalámbricos

    A continuación, se incluyen cinco consejos que le ayudarán a hacer que su diseño y prueba de dispositivos de IoT sean menos exigentes:

    • Consejo 1 : Utilice frecuencias más bajas para ampliar el rango si todos los demás factores son iguales. Por ejemplo, una señal de 900 MHz viajará más lejos que una señal de 2,4 GHz. Una señal de 60 GHz tiene un alcance sustancialmente menor que una señal de 5 GHz.
    • Consejo 2 : Utilice velocidades de datos más bajas, que son menos susceptibles al ruido y la interferencia, para ampliar el rango y la confiabilidad para un conjunto de factores dado.
    • Consejo 3 : Tenga en cuenta factores como el rango de comunicación, el número de nodos y el modelo de interacción, la velocidad de datos, la fuente de alimentación y los problemas normativos.
    • Consejo 4 : Busque una solución de prueba completa que incluya hardware y software de prueba, y que pueda realizar las pruebas de RF adecuadas, sin la necesidad de escribir códigos de prueba especiales o configurar una conexión de programación al dispositivo .
    • Consejo 5 : Utilice una solución de prueba de señalización OTA para eliminar la complejidad y el costo asociados con los probadores paramétricos.

    Continuidad

    Un gran obstáculo para los diseñadores de dispositivos de IoT

    Ya sea que estemos hablando de dispositivos portátiles que envían información a su computadora o detectores de movimiento conectados a la red en un sistema de alarma doméstico, la duración extendida de la batería encabeza la lista de requisitos para los nuevos dispositivos IoT. Los consumidores a menudo esperan una batería de larga duración para sus aplicaciones y dispositivos. Los sensores agrícolas e industriales inteligentes, por ejemplo, deben funcionar durante largos períodos, a menudo más de 10 años, entre cargas.

    La poca duración y la poca fiabilidad de la batería provocan una interrupción, en lugar de facilitar la vida, como se esperaba. Para quienes implementan estrategias de IoT en el núcleo de su negocio, el consumo de energía ineficiente se vuelve problemático.

    Información clave de IoTLos diseñadores de dispositivos necesitan

    Asegurar un tiempo de funcionamiento prolongado de la batería es a menudo un desafío que requiere estas tareas:

    • integración de componentes de detección, procesamiento, control y comunicación para comprender el comportamiento de los periféricos y su respectivo consumo de energía
    • comprender los requisitos de medición de los dispositivos de baja potencia (figura 1)
    • lograr un equilibrio óptimo entre rendimiento y consumo de energía para maximizar la vida útil de la batería
    • reducir los ciclos de diseño de circuitos para cumplir con los objetivos de tiempo de comercialización

    Nota: Los dispositivos de IoT que funcionan con baterías duermen, se despiertan y realizan tareas esenciales (por ejemplo, detección, medición e informática de borde). Luego, los dispositivos se comunican con una estación base o un nodo par antes de regresar a un ciclo de suspensión. Cada una de estas tareas se actualiza.

    Maximización de la vida útil de la batería del dispositivo IoT

    Aquí hay cuatro consejos para maximizar la duración de la batería:

    • Consejo 1 : Visualice el consumo de corriente de nanoamperio a amperio, cubriendo la amplia gama de corriente de los dispositivos IoT desde el modo de suspensión hasta el modo activo.
    • Consejo 2 : correlacione la forma de onda de consumo actual con los eventos del subsistema (como radio RF encendida, bomba encendida y pantalla encendida) para obtener una mejor idea del consumo actual del subsistema.
    • Consejo 3 : Realice el control de señalización OTA del dispositivo para simular operaciones del mundo real y medir el consumo de corriente durante esas operaciones.
    • Consejo 4 : Calcule el tiempo total empleado, mida la corriente consumida por cada evento o subsistema y estime la duración de la batería del dispositivo mientras simula operaciones del mundo real.

    Cumplimiento

    Manténgase al día con la evolución de las regulaciones

    Los dispositivos inalámbricos brindan comodidad a los usuarios. Sin embargo, a medida que crece el uso de los estándares inalámbricos comunes, la congestión provocafalla de comunicación, un problema que es intermitente y difícil de rastrear. Para abordar la congestión, los organismos de normalización y las agencias reguladoras han emitido recomendaciones y regulaciones para asegurar un uso eficaz y eficiente del espectro radioeléctrico. Los organismos reguladores incluyen la Comisión Federal de Comunicaciones de EE. UU. Y la Comisión Europea, que rige las regulaciones en la Unión Europea. Otros organismos reguladores incluyen la Comisión de Comunicaciones de Corea y la Innovación, Ciencia y Desarrollo Económico de Canadá.

    Para los fabricantes de dispositivos de IoT, es esencial realizar pruebas de cumplimiento y cumplimiento previo a lo largo del ciclo de vida del producto, desde el diseño hasta la validación de las pruebas, la fabricación y la implementación. Esto ayuda a los fabricantes a lograr los primeros avances en el mercado y a mantenerse competitivos en el mercado.

    Obstáculos para el acceso al mercado global

    Los fabricantes de dispositivos de IoT deben certificar que sus productos cumplen con los marcos regulatorios en los mercados de todo el mundo.

    A menudo enfrentan desafíos para cumplir con diferentes regulaciones en todo el mundo mientras intentan mantenerse a la vanguardia en el mercado competitivo. Los desafíos incluyen estos:

    • Presión del tiempo de comercialización: los ingenieros de diseño a menudo se esfuerzan por cumplir con los ajustados programas de introducción de productos y garantizar una penetración en el mercado global sin problemas mientras cumplen con las últimas regulaciones.
    • Complejidad en la prueba reglamentaria: las reglamentaciones cambian de vez en cuando, lo que hace que las pruebas reglamentarias sean complejas. Las actualizaciones lentas de los proveedores de equipos de prueba añaden estrés al cronograma.
    • Gran inversión de capital: los grandes sistemas de pruebas regulatorias a menudo requieren grandes compromisos financieros.

    Rompiendo la barrera del éxito en el mundo real

    A pesar de los desafíos, los fabricantes de dispositivos de IoT pueden cumplir con el lanzamiento de un productoprogramar siguiendo estos consejos:

    • Consejo 1 : incorpore un plan de prueba de cumplimiento previo en el programa de diseño de su dispositivo. Los diseñadores de dispositivos deben incluir pruebas de cumplimiento previo en cada etapa de su ciclo de diseño y ejecutarlas de acuerdo con el plan. Solucionar un problema al principio de la etapa de diseño, en lugar de hacerlo más tarde, ahorra tiempo y dinero.
    • Consejo 2 : Cree un plan de prueba completo. Concebir una estrategia de acceso al mercado y construir un plan integral de prueba y ejecución de acuerdo con los mercados geográficos y los estándares regionales.
    • Consejo 3 : Aproveche las pruebas automatizadas para reducir el tiempo de prueba de cumplimiento previo. La ejecución de un plan de prueba completo consume mucho tiempo. Los fabricantes de dispositivos de IoT deben utilizar un sistema de prueba automatizado para acelerar las pruebas y proporcionar información sobre las mediciones de las fallas.

    Coexistencia

    Garantice un rendimiento confiable junto con otros dispositivos inteligentes

    Los dispositivos y redes inalámbricos son susceptibles de sufrir interrupciones, especialmente en las bandas industriales, científicas y médicas compartidas sin licencia a 2,4 y 5 GHz. Dado que la mayoría de los dispositivos y sensores de IoT dependen de una conexión inalámbrica activa para transmitir datos, la interferencia puede ser perjudicial para la información resultante. Las conexiones inalámbricas pueden caer de forma intermitente. Los datos pueden corromperse y resultar ilegibles.

    La coexistencia es la capacidad de un dispositivo inalámbrico para funcionar en presencia de otros dispositivos que utilizan protocolos operativos diferentes. Es esencial para una comunicación estable y confiable en el mundo de IoT. La única forma de garantizar un rendimiento confiable de la red inalámbrica y tener éxito en el mundo de IoT inalámbrico, especialmente en entornos de atención médica, es probar la coexistencia de radio correctamente. El

    Desafíos de convivencia

    Los factores clave que impulsan las preocupaciones sobre la coexistencia incluyen

    • mayor uso de tecnología inalámbrica para la conectividad de equipos críticos
    • uso intensivo de espectro compartido o sin licencia
    • mayores tasas de implementación de equipos sensibles, incluidos dispositivos médicos (por ejemplo, bombas de infusión intravenosa y marcapasos) y dispositivos de detección de emergencia como los que se encuentran en vehículos conectados
    • despliegues masivos de sensores para ciudades inteligentes, aplicaciones industriales y más allá

    Estos factores impactan directamente en la confiabilidad de la comunicación de su dispositivo IoT.

    Cinco pasos clave para mejorar la convivencia

    Estos son los pasos necesarios para realizar las pruebas de coexistencia adecuadas, aprovechando las consideraciones clave de ANSI C63.27 (Estándar nacional estadounidense para la evaluación de la coexistencia inalámbrica):

    1. Caracterizar el entorno de destino.

    • ¿Qué interferencias están presentes? ¿Cuáles son las frecuencias, los protocolos y la intensidad de la señal?

    2. Defina el rendimiento inalámbrico funcional del dispositivo.

    • ¿Qué debe comunicar? ¿Con qué frecuencia tiene lugar la comunicación? ¿Cuál es la demora máxima permitida? ¿Cuál es la velocidad de datos sostenida requerida?

    3. Desarrolle el plan de prueba.

    • Elija la configuración de prueba.
    • Defina los niveles de riesgo.
    • Defina los criterios de pasa / no pasa.

    4. Ejecute la prueba.

    • Supervise el entorno de RF y la señal hacia y desde el dispositivo bajo prueba.
    • Prueba sin interferencias para establecer el rendimiento de referencia.
    • Pruebe con los interferentes hasta que ocurra la falla.

    5. Cree un informe.

    Ciberseguridad

    Las amenazas están aumentando

    La ciberseguridad es una preocupación tanto para las personas como para las grandes organizaciones. Con el crecimiento exponencial de los artículos para el hogar y el despliegue generalizado de sensores inalámbricos, surgen historias de terror sobre hogares inteligentes pirateados.artículos, preocupaciones sobre el robo de identidad y preocupaciones cada vez mayores sobre las filtraciones de datos.

    El problema de la ciberseguridad alcanza muchos niveles, desde los dispositivos hasta la red de comunicaciones, la nube, las aplicaciones e incluso los usuarios. Tanto los ciberdelincuentes como los usuarios negligentes pueden ser la causa. Las empresas necesitan encontrar soluciones que se adapten a cada nivel para contrarrestar los problemas de ciberseguridad.

    Corriendo el riesgo de ser vulnerable

    Los ciberdelincuentes utilizan medios avanzados para obtener acceso incluso al dispositivo IoT más simple. Cualquier dispositivo conectado podría potencialmente actuar como puerta de entrada a sistemas que ofrecen más valor. Imagínense lo que sucedería si un pirata informático obtuviera acceso al sistema nacional de distribución de energía o de defensa a través de un dispositivo de IoT.

    Video de Youtube: 5 áreas clave de diseño y prueba para el diseño de iot a prueba de balas


    Con la rápida evolución de las infracciones cibernéticas que causan daños y pérdidas financieras a una empresa, las organizaciones deben invertir en tecnologías preventivas.

    Un enfoque en capas para construir una infraestructura de IoT robusta

    El mejor enfoque para abordar los problemas de seguridad cibernética es adoptar un enfoque en capas que incluya lo siguiente:

    • Seguridad a nivel de dispositivo: la etapa más temprana de implementación de medidas de seguridad. Considere la seguridad en la etapa más temprana de desarrollo y realice una validación continua durante todo el ciclo de vida del producto.
    • Seguridad a nivel de red: adopción de una serie de políticas y procedimientos para las empresas. Como ejemplo, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU. Ha descrito cinco actividades clave en su marco:
      1. Identifique los datos y procesos que necesita para proteger y realizar una evaluación de riesgos adecuada.
      2. Proteja esos activos mediante controles físicos y administrativos.
      3. Detecte amenazas dentro de la red en todo momento.
      4. Responda a las amenazas con una respuesta a incidentes documentada y probada

    lm: 26, 1 , 2022

    Prueba de Alex

    Prueba de Alex

    Hola, soy un jugador experimentado y un gran tipo :)

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