物联网感知层保护需求
物联网本身的结构复杂,主要包括三大部分:首先是感知层,它承担信息的采集,可以应用的技术包括智能卡、RFID电子标签、识别码、传感器等;其次是网络层,承担信息的传输,借用现有的无线网、移动网、固联网、互联网、广电网等即可实现;第三是应用层,实现物与物之间,人与物之间的识别与感知,发挥智能作用。
物联网本身的结构复杂,主要包括三大部分:首先是感知层,它承担信息的采集,可以应用的技术包括智能卡、RFID电子标签、识别码、传感器等;其次是网络层,承担信息的传输,借用现有的无线网、移动网、固联网、互联网、广电网等即可实现;第三是应用层,实现物与物之间,人与物之间的识别与感知,发挥智能作用。感知层解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题,主要功能是识别物体、采集信息。它首先通过传感器、摄像头、RFID等设备,采集外部物理世界的数据,然后通过蓝牙、wifi、4G等技术传递数据到网络。
物联网感知层众多设备已经在警务执法、大型商业企业、连锁专卖店、快销商品销售、医疗护理、工厂流水线、物流、酒店餐饮、会展中心、公共交通等领域得到广泛应用。由于使用的场合条件比较复杂和恶劣,对产品寿命和可靠性要求都很高。在设计上,厂家必须做好完善的电路保护措施,才能最大限度满足用户的可靠性和稳定性需求。
从设计的角度来看,设计师必须考虑到各种不同状况的意外的发生,然后在不同的接口上安装保护器件。
物联网感知层设备的ESD保护
物联网感知层设备也同样需要静电放电(ESD)保护,下面是需要保护的一些模块或者接口。
一、触控面板模组。触控面板是用手指去碰触的,极易受ESD干扰。PCB设计时,TVS可以加在软板导线出现的连接器位置,以有效防护经由连接器产生的ESD静电。另外在终端使用时会有来自触控面板边缘屏蔽层的ESD风险,因此在屏蔽层与接地线之间也应该安装TVS器件,一方面用以避免信号干扰,另一方面可有效箝制电路系统电压。电源线和地之间采用单颗TVS形式,其它端口则采用TVS阵列来保护。
二、GPS、RF天线部分。在自然环境中的雷电或是人体及环境中的ESD,都有机会通过RF和GPS天线放电进入到设备中,从而造成天线接收端的电子元件损坏。由于 RF信号对电容值非常敏感,0.3pF以下电容值的ESD元件才适用于天线部分ESD防护。在PCB设计时ESD元件应尽量放到靠近天线的附近,利用其比前端元件较低的箝制电压及耐高突波电流的特性,有效地实现防护。
三、按键部分。由于使用者需要直接接触这些实体按键进行操作,而实体按键的间隙经常会出现 ESD现象。设计时ESD元件应尽量放到靠近按键接点附近,利用其比前端按键控制IC元件较低的箝制电压及耐高突变电流的特性,有效地实现防护。
四、用户接口部分,如USB接口、SIM卡、TF卡等。用户会经常操作这些接口,每次插拔都会带来ESD问题,所以需要采用必要的ESD防护,USB接口速率很快,所以要求在加ESD保护后必须保持信号完整性,浪拓公司的低电容ESD器件可以进行USB端口保护。对于SIM卡和TF卡接口,由于信号速率并不高,所以使用普通电容的ESD阵列即可进行防护。
对于物联网感知层设备的电源端口保护以及各个模块或者接口的ESD静电保护,浪拓公司都有一系列完善的解决方案。