La prototipazione rapida nella progettazione elettronica

La progettazione di sistemi elettronici necessita di nuovi strumenti per soddisfare requisiti di design sempre più stringenti, e nello stesso tempo disporre rapidamente di soluzioni che possano apportare rapidamente le modifiche richieste. La prototipazione rapida consente ai progettisti di disporre di modelli circuitali semplici ed efficaci.

Un'importante sfida per un progettista è la costruzione di un prototipo. Al fine di sviluppare qualsiasi dispositivo hardware il primo passo è la prototipazione. Questa non è tuttavia così facile o economica come per un software. Nel corso del tempo si sono susseguite una serie di soluzioni "pronto all'uso" per facilitare il lavoro degli hobbisti e makers con tecniche che potessero aiutare nel minor tempo possibile a risolvere un problema applicativo. La progettazione elettronica necessita di soluzioni con un basso fattore di forma che rispecchiano i requisiti stringenti del mercato, e nello stesso tempo facilmente adattabili alle richieste dei clienti attraverso tool software e di debug. L'obiettivo quindi è ridurre il time-to-market e facilitare la progettazione grazie anche all'accesso di strumenti software e ad un forte sostegno di una grande comunità.

Time-to-market, esigenze che cambiano rapidamente a causa di forze competitive, aggiornamenti delle specifiche e le restrizioni di budget sono i principali fattori che un team di sviluppo deve considerare.

La prototipazione rapida si è consolidata in questi anni grazie anche al potenziamento della microelettronica con nuove soluzioni hardware e software open source a basso costo che trovano spazio in molti mercati, a partire dal wearable passando per tutti i settori che abbracciano l'IoT e IIoT. Con i kit di prototipazione gli ingegneri hanno a disposizione la possibilità di accedere facilmente a core di processori come ARM Cortex in un'architettura System-on-chip con soluzioni di debug. Arduino è un classico esempio framework di prototipazione sia hardware che software attraverso il quale è nata una grande comunità di makers che condividono idee e progetti.

I sistemi indossabili sono attualmente una tecnologia in rapida crescita sia per l'importanza finale (vedi dispositivi medicali) sia per la base tecnologica in grado di contribuire con lo sviluppo di ulteriori teorie circuitali (vedi energy harvesting). La particolarità di ciascuna scheda di prototipazione è il livello di integrazione elettronica relativamente alle dimensioni e al consumo di potenza. Aziende come Maxim, Freescale, ST Microelectronics e MikroElektronika dispongono di soluzioni in kit di sviluppo per facilitare lo sviluppo di nuove applicazioni.

Le boards mantengono sempre le caratteristiche di flessibilità e compatibilità con alcune soluzioni di notevole rilievo, permettendo agli sviluppatori di aggiungere facilmente nuove funzionalità e implementare shield già disponibili in commercio: dai moduli GPS passando per i sensori di controllo.

L'Internet delle cose si sta sviluppando ad un ritmo notevole, grazie anche ad una forte esplosione della disponibilità di hardware a basso costo. I kit di prototipazione IoT combinano oltre ai microcontrollori e processori con chip wireless, altri componenti di sensoristica in un piccolo fattore di forma pronto per essere programmato. Offrire quindi un'integrazione analogica e digitale in un'architettura programmabile, fornisce la possibilità di implementare facilmente shield hardware in accordo alle richieste dei clienti.

L'avvento dei kit di sviluppo ha permesso a tutti di avvicinarsi al mondo dell'elettronica senza un enorme bagaglio di conoscenze. I ragazzi hanno la possibilità di ingegnarsi sin da piccoli e muovere i primi passi nella progettazione elettronica.

 

 

Una risposta

  1. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio Di Paolo Emilio 14 marzo 2017

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