プロジェクト管理

GNSS + LTE Asset Tracker プロジェクトパート1 今週のプロジェクトでは、LTEベースのアセット追跡システムを構築します。このシステムは、盗難防止(および原状復帰)、配送または輸送車両の追跡の他、収集したデータを適切な機械学習サービスと組み合わせて使用した場合には予測保守まで、さまざまな用途で使用できます。これまでのプロジェクトはすべて、スペースに制約のない2層の基板でしたが、本当にコンパクトな高密度回路基板も構築してみたかったので、このプロジェクトではできるだけ小さな基板を構築することを目指します。やるべきことはたくさんあるので、まずは目標の設定と、部品の選択および回路図について検討し、続いてパート 2でPCBの設計とレイアウトに着目していきます。このようなプロジェクトにはさまざまな用途があります。バスや旅客車両に搭載すると、GNSSデータが運輸会社に報告され、位置情報の更新が可能になります。続いてその情報を使用して、次の便の到着予想時間を顧客に提供することができ、さらに規模を拡大して、スケジュール管理や停車時のタイミングデータを改善することができます。建設用ライトタワー、発電機の他、遠隔地に放置されることが多く、盗難の対象となりやすい設備など、高価な可動性資産にこのシステムが備えられていると、資産が予定外に移動されたときに警察や警備担当者による対応が可能になります。また、ジオフェンスとして設定されたエリア内から資産が出ないようにするためにも使用できます。資産の追跡は大きな目標ですが、素晴らしい機械学習ツールとクラウドベースのシステムが市販されており、保守スケジュールを最適化できるデバイスに接続したり、技術者の現地派遣要請をスタッフに自動的に警告したりすることができます。今回は、回路に基本的なCANバスICと加速度計を追加して、エンジン管理システムからデータを収集できるようにし、振動データを集めます(このような機械学習システムは首尾よく早期故障警告システムに転じます)。加速度計は、GNSS信号が弱くなったり妨害されたときに目標物が移動したかどうかを検出できるため、セキュリティに関するオプションをさらに可能にするという点でも役立ちます。経験豊富な泥棒は十二分にトラッカーのことを知っているので、トラッカーが動作できないようにバッテリーケーブルを切断することがあります。そこで今回は、メインバッテリーが切断された場合にシステムに電力を供給するリチウムポリマーバッテリーセルを1つ内蔵します。こうすることで、大型発電機が始動したり、バッテリーで電圧低下が生じるなどの状況(特に寒い日など)でも、デバイスの継続的な動作が保証されます。私はこのデバイスを、できるだけ小型化し、存在を気付かれないようにするつもりです。これまでに目にしてきた多くの市販の追跡システムは、高価でかさばり、設置に手間がかかる一方、泥棒が簡単に動作を停止させたり取り外したりできるものでした。このプロジェクトでは、低コストに抑えることを特に目指しているわけではありませんが、要件を満たして問題なく機能する最低価格のコンポーネントを使用するつもりです。いつものように、このプロジェクトは、変更や再配布の要件が最小のMITライセンスの下で、GitHubにある他のすべてのプロジェクトと一緒に保存されています。MITライセンスの下では基本的に、読者の皆様は、エラーの可能性およびいかなる問題も私またはAltiumが責任を負わないことを認識している限り、断片的なコピーからそのままでの大量生産まで、この設計を自由に使用することができます。このプロジェクトのコンポーネントはすべて、私のオープンソースの Altium Designer®ライブラリである Celestial Altium Libraryに由来しています。そのため、このプロジェクトの一部をご自分の設計にすぐに再利用できます。コンポーネントの選択「高価な」コンポーネントについて検討する前に申し上げておきたいのですが、私はこれをできるだけ小さく設計しているので、パッシブコンポーネントには可能な限り0201(インチ)サイズの部品を使用しています。可能であれば01005(インチ)を使用したいところですが、プロトタイプを提供するのが大変なため、今回はより大きな0201を使用します。これを使えば、ペーストステンシル、ピンセット、リフロー炉のみでプロトタイプを作ることができます。このプロジェクトは、01005サイズの部品でさらに小さくなる可能性があります。セルラー/LTEモジュール LTEモジュールの要件はかなりシンプルですが、通常使用するオプションの多くを除外しています。これはサンプルプロジェクトであるため、モジュールはすべての国で使用が認められているか、異なる地域用のバリアントがある必要があります。これに加えて、主要なコンポーネント販売代理店で入手できるモジュールを使用したいと考えているため、これらのトラッカーのいずれかを構築する場合に、サプライヤーを探す必要はありません。さらに具体的には、認定済みモジュールを探しています。認定済みモジュールを正しく使用すると、完成した基板が、事前に認定された意図的な放熱器を含む偶発的な放熱器として認められます。そうすれば、この基板を小型化し、意図的な放熱器として認定されるために比較的高額な費用をかけずに認定を受けることができます。過去5年間で、主要な販売代理店で入手可能なセルラーモジュールの数と在庫水準は大幅に上昇しています。10年前には、入手可能な種類にかかわらず、グローバルに使用できるセルラーモジュールを、特に低価格で大手サプライヤー(MouserやDigi-Keyなど)で見つけることは、非常に難しかったかもしれません。モノのインターネットの盛り上がりとともに、私が設計しているようなデバイス(LTE帯域が特にLTE

Thought Leadership Altium Designerでブラインドビアとベリードビアを使用する 5ポンド用のバッグに10ポンドの荷物は入らない――この古いことわざは、PCB設計の配線トレースに特にあてはまります。残念ながら最近はこのような要求がノルマになっているように見えます。近頃はだれもが設計の密度を上げることやフォームファクタを削減すること、あるいはその両方を望んでいますが、これに対応するための方法の1つが、配線でブラインドビアとベリードビアを使用することです。これらのビアを使うと、スルーホールビアが接続されていないレイヤーでスルーホールビアが占めていたはずのスペースを利用できるため、配線方法の選択肢が広がります。この設計技術が開発されてから、かなりの時間がたっているものの、まだ使用したことがないPCB設計者は大勢います。これらのビアを使い始めたとしても、他のビアに戻りたくなくなる恐れがあるため注意が必要です。また、製造コストも上がってしまうため、使用にあたっては事前の計画も必要です。ブラインドビアとベリードビアの使い方をよくご存じでない方のために、Altium Designerでのこれらのビアの使い方を簡単に説明します。 Altium Designerでビアを使用する製造、実装を通して、レイアウトを正確かつ確実なものにする必要があります。選択した材料とメッキ、使用予定の半田、コンポーネントと試作品の入手した見積もり、基板のその他の要件も考慮します。Altium Designerのブラインドビアとベリードビアは、レイヤースタック全体ではなく特定のレイヤーを接続するように設定される以外は通常のビアと同じです。そのため、ブラインドビアとベリードビアの設定および使用方法を理解するには、まず通常のビアの使い方を理解する必要があります。 Altium Designerのパッドスタックとビアは、属性を定義することで作成される設計オブジェクトです。パッドスタックとビアの作成を完了するには、それらのサイズ、穴のサイズ、許容差、その他の属性を指定します。これらは、テンプレートから作成することも、その場でご自身で定義することも可能です。下の画像は、PCB設定メニューのビアのデフォルト設定を示しています。 Altium Designerでのデフォルトのビア設定上図に、デフォルトビアに使用したテンプレート、穴情報、ビアのサイズ情報を示します。また、Altium Designerでビアの詳細をコントロールするように以下の基準に従って設定できます。 [Simple]: 1つのサイズですべてのレイヤーに対応 [Top-Middle-Bottom]: トップ、ミドル、ボトムのサイズを個別に指定できます。 [Full Stack]: 全レイヤーのサイズを個別に設定できます。

Altium 365におけるPCB設計のレビューとコラボレーション最近ではリモート協力ツールが至る所にあり、設計者は電子設計のための便利な協力システムにアクセスできるようになりました。設計チームの一員であるか、製造業者から推奨された設計変更を迅速に実行する必要があるかどうかにかかわらず、PCB設計アプリケーション内ですぐにアクセスできるクラウド協力ツールが必要です。今ではAltium 365を使用することで、Altium Designer内でアクセス可能なクラウド駆動の設計インターフェースを利用できます。このプロセスは難しそうに聞こえるかもしれませんが、Altium 365のワークスペースにアクセスするだけで全てが可能になります。新しいPCB設計プロジェクトにおいて、どのように迅速に協力を開始できるか、そしてチームが手動でファイルを各チームメンバーに送信することなく設計に変更を容易に加えることができる方法についてここで説明します。 PCB設計協力プロセスの開始このチュートリアルでは、Altium 365のウェブインターフェースを通じて設計を見ているデザイナーと、Altium Designerで設計に取り組んでいる別のデザイナーの2つの役割を想定します。Altium 365のワークスペース内から、私の設計のための新しいプロジェクトを作成し、共同作業者にアクセス可能にすることができます。また、Altium Designer内で新しいプロジェクトを作成し、すぐにワークスペースに保存して、共同作業者がアクセスできるようにすることもできます。 Altium 365のウェブインスタンスにログインしていることを確認してください。その際、Altium Designerのユーザー認証情報を使用します。クラウドを通じてこれを行う利点は、共同作業者がプロジェクトファイルを送り合うことなく、Altium Designer内でプロジェクトに即座にアクセスできることです。彼らはAltium Designer内のOpen Project機能を使用するだけで、あなたのワークスペース内のプロジェクトにアクセスできます。共同作業者が見ることができるプロジェクトとファイルを制御できます、そして手動で変更を追跡することについて心配する必要はありません。もしプロジェクトの以前のバージョンに戻す必要がある場合や、現在の状態でプロジェクトのクローンをすぐに作成する必要がある場合でも、すべてのプロジェクトデータはAltium 365に組み込まれた安全なバージョン管理システムにあります。

Newsletters OnTrack 複雑なコンポーネントライブラリおよびデータ管理のナビゲーション体系化されたコンポーネントライブラリおよびデータを、正確で、チーム使用に最適化された状態に保つことは、全ての技術者およびPCB設計者にとって非常に重要です。残念ながらそれは非常に退屈な作業で、プリント基板や製品の実際の設計にかかる時間と労力を奪います。それは、アーティストが作業時間の75%を画材の準備に費やし、残りの25%で実際に絵を描くようなものです！アルティウムは、設計者の作業の合理化に役立つことを願って、以下にさまざまなコンテンツソースを取り揃えました。本当に打ち込みたい作業により多くの時間を費やせるよう、これらの情報を活用してください。最新の製品リリースであるAltium Concord Proの詳細をまだご覧になっていない方は、以下にご紹介するリソースを活用するとともに、ぜひ Webサイトにアクセスしてください。記事: 管理が面倒な回路図設計を体系的に整理する方法 (英語) コンポーネントの選択を容易にするためのライブラリ検索機能(英語) ライブラリの部品作成と3Dモデルの関連付けによる、より無駄のない設計の実現 (英語) 一貫性のあるPCBデータライブラリを構築する方法オンデマンドWebセミナー: 部品およびライブラリコンポーネント検索の新たな体験 (英語) ライブラリ管理 (英語) AltiumLiveプレゼンテーション: LeGrand社の設計リーダーJohn Watson氏によるコンポーネント不足への対処とActiveBOMの使用の解説

PCB設計データ管理システムの成功の定義私の好きなZig Ziglarの言葉の1つに、「成功とは、自分の持っているもので最善を尽くすことです。成功は行動そのものであり、成果ではありません。試みの中にあり、勝利の中にはありません。成功とは個人の基準で、自分の中にある最高地点に到達し、自分がなれるものすべてになることです」というものがあります。私はこの言葉、自分の持っているもので最善を尽くすことを目指しています。また、何かに成功するには現実的な予測と、何をもって成功とするかについて正確な理解が必要だということも付け加えておくべきでしょう。これらは、人によって異なるものです。このブログでは、PCBデータ管理における成功とは何かについて考えてみましょう。情報は、常に活発に変化しているため、ライブラリは生き物として呼吸を続けます。次に、データシステムのベースラインは何かを検討し、可能な限り最低限の危険性で運用できる方法を考えます。第2部では、すべてのPCBデータ管理システムに関係するS.M.A.R.T.のルールと、それらのルールを規定することで成功がどのように保証されるのかについて詳しく説明します。 PCBデータ管理の成功とは何ですか? PCB設計管理における「成功」は、いくつかの側面に分けられます。私が自社のPCBデータ管理システムを開始したとき、これは膨大な作業であることをすぐに理解しました。これで終わりという目標は存在しません。ライブラリとPCBデータ管理プロジェクトは典型的なプロジェクトではありません。典型的なプロジェクトは最初から明確な照準と目標が規定されており、その目標に達した時点で終了します。設計したものが正しく動作すれば、それで成功とみなされます。PCBデータ管理はそうではなく、条件付き成功レベルとでも呼ぶべきもので評価されます。この点については、後でさらに詳しく解説しましょう。静的な情報と動的な情報データシステムについて「条件付き成功」を考える主な理由は、データ自体の性質です。データシステム内のデータは2つの主なカテゴリに分類できます。1つは静的なデータ、すなわち、一切、変更されないデータです。静的なデータの例として、製造業者、部品番号、回路図のシンボル、3Dモデルなどが挙げられます。データのもう1つのカテゴリは動的なデータ、、すなわち、変更、または進化が発生する情報です。動的なデータの例として、供給ベンダー、価格、利用可能数量などがあり、場合によってはパラメーター情報も含まれます。動的な情報は変化するため、定期的にコンポーネントを更新する必要があります。これらの情報が存在するため、PCBデータ管理システムは生き物で、活動し続けていると言えるわけです。PCBデータ管理システムで動的な情報が最新の状態に維持されていなければ、データは不適切なものとなり、PCB設計者の役に立ちません。ライブラリの用語では、この状態を staleと呼びます。 PCBデータ管理システムの最初の範囲と目標は何ですか? コンポーネントが常に変化し続けるなら、データ管理システムの最初の基準線はどのようにすればいいでしょうか。データの一部が、いずれかの時点で変化することは事実です。しかし、最低限の基準を必ず満たせば、可能な最小限の危険性でPCBを設計できます。その最低限の基準とは、最小コンポーネント要件とレビュープロセスの2つです。最小コンポーネント要件新たに作成されたコンポーネントは、要件のチェックリストを満たす必要があります。例えば、標準的な回路図シンボルで特定のアイテムが必要なら、ピン接続、ピン番号、ピン名、回路図本体、デフォルト参照デジグネータ、部品名、説明を含めます。フットプリント (デカール) 側には、パッド、実装情報、シルクスクリーン、placement courtyard、3Dモデルを含める必要があります。その後で、特定の部品名/説明、部品のパラメータ情報、調達情報、回路図シンボルのモデル、フットプリント、および場合によってはシミュレーションモデルを含めて、完全なコンポーネントを構築します。