I/O-porttien vaikutus elektroniikkalaitteen tuotesuunnitteluun

Abstract

Elektroniikka on jatkuvasti kehittyvää kuten ovat kuluttajaelektroniikan markkinat. Laitevalmistajien täytyy valmistaa laitteita, jotka herättävät kiinnostusta kuluttajissa. Tämän vuoksi valmistajien tarvitsee suunnitella laitteita, jotka ovat alati pienempiä, kevyempiä ja laskentateholtaan tehokkaampia. Laitteiden laskentatehon kasvaessa kasvaa myös laitteessa ja laitteiden välillä siirtyvän tiedon määrä, koska laitteiden halutaan kommunikoivan muiden laitteiden ja maailman kanssa.

Yksi tapa laitteiden väliselle kommunikoinnille on toteuttaa se I/O-porttien avulla. Tämän vuoksi I/O-portit ovat tärkeitä elektroniikkalaitteissa ja ne pitää huomioida laitteen suunnittelun aikana, varsinkin, koska viimeaikainen trendi elektroniikkalaitteissa on vähentää I/O-porttien määrää. Tärkeää on valita laitteeseen I/O-portit, jotka täyttävät laitteen suunnittelulle annetut sähköiset ja fyysiset vaatimukset unohtamatta laitteen käytettävyyttä ja luotettavuutta. Nämä kaikki vaikuttavat lopullisen laitteen hintaan ja laitteen kehittämisen kannattavuuteen, koska kallista laitetta on vaikea markkinoida.

Tämän kandidaatintyön ensisijaisena tavoitteena on kirjallisuusselvitys I/O-porttien vaikutuksesta elektroniikkalaitteen tuotesuunnitteluun sen eri vaiheissa. Työ suoritettiin kirjallisuusselvityksenä. Työssä on kuitenkin myös käytetty eri yrityksien julkaisuja kirjallisten lähteiden lisäksi, koska tutkimuksen aiheena olivat kuluttajakeskeiset elektroniikkalaitteet.

Työn alussa tuodaan esille asioita, jotka ovat pakottaneet I/O-porttien kehityksen muun elektroniikan kehittyessä. Tämän jälkeen verrataan analogisen ja digitaalisen signaalien eroja ja vaikutuksia tiedonsiirtoon. Työn loppuosassa käydään läpi elektroniikkalaitteen suunnittelu tuotteen määrittelystä lopullisen laitteen kotelointiin ja tuodaan esille asioita, jotka pitää I/O-porttien kanssa huomioida.

Elektroniikkalaitteen tuotesuunnittelu on aikaa, vaivaa ja rahaa vievä prosessi. Tärkeintä elektroniikkalaitteen suunnittelussa on tehdä hyvä pohjatyö ennen laitteen suunnitteluprosessin aloittamista. Pienilläkin muutoksilla suunnitteluprosessin aikana on suuret vaikutukset laitteen kokonaisuuden suunnitteluun, varsinkin suunnittelun myöhäisemmissä vaiheissa. Tulevaisuudessa saatetaan nähdä elektroniikkalaitteita, joissa ei ole minkäänlaisia I/O-portteja alati kehittyvien langattomien tehon- ja tiedonsiirron vuoksi.