Concepteur Hardware Beepings

Chez Beepings, nous sommes concepteurs hardware

Beepings est l’une des premières entreprises technologiques françaises à s’être lancée dans la création et la diffusion de traceurs GPS fonctionnant sur des réseaux alternatifs de type LPWAN comme Sigfox par exemple.

Le tracker GPS ZEN, historique et à l’origine de Beepings, a permis de mettre en avant nos compétences en termes d’intégration et de design. En effet, sa petite taille est le reflet de plusieurs mois de développement afin de faire cohabiter dans un espace réduit plusieurs fonctions électroniques sans qu’aucune d’entre elles ne viennent perturber le fonctionnement d’une autre. Challenge technologique couplé à un savoir-faire pluridisciplinaire.

Chez Beepings, ce qui nous motive n’est pas de d’assembler des briques entre elles en espérant que tout se passe bien. La facilité aurait voulu que nous concevions nos produits de la sorte. Cependant il n’aurait pas été possible d’intégrer toutes les fonctionnalités dans un encombrement réduit tel que le ZEN.

C’est pourquoi nous avons décidé que l’intégralité de nos produits seraient imaginés, conçus, prototypés et testés en interne. 

Le choix des composants 

Le choix des composants est une étape clef dans la conception hardware. C’est cette étape qui va conditionner tout le reste de la conception. Chez Beepings, nous avons décidé de nous entourer de distributeurs de renom afin de sélectionner les meilleurs composants permettant d’avoir une assurance tant dans le choix que dans la pérennité. Le fait de développer des dispositifs IoT tels que des trackers GPS, nécessite de choisir des composants tant radiofréquence que numérique de petite taille afin de faire cohabiter performance et efficacité.

Les antennes intégrées dans les produits Beepings sont sélectionnées avec attention en termes de performances de rayonnement (gain, VSWR, directivité, …), de taille et d’intégration. Si l’un de ces facteurs ne permet pas une intégration optimale alors les antennes sont conçues spécifiquement en interne pour s’adapter aux contraintes du produit. 

Concepteur Hardware Gps Tracker

Du design du circuit au layout

Avant de pouvoir entamer la création du circuit, il est nécessaire d’organiser les composants en fonctions sous forme de schéma. Cette étape permet de valider chaque fonction, leur moyen de pilotage et de communication. Sans oublier d’optimiser la consommation générale du produit. Un point très important lorsque l’on développe des produits IoT fonctionnant sur batterie. 

L’étude précédente permet de pouvoir réaliser le layout du produit (i.e. dessin du circuit électronique accueillant les composants). Chaque composant et chaque fonction numérique sont placés de telle sorte à minimiser les perturbations entre fonction, à limiter le bruit électronique et à maximiser les performances du système électronique.

Les fonctions radiofréquences sont particulièrement optimisées car extrêmement sensibles et agissant comme une porte d’entrée ou de sortie. Chaque largeur et impédance de ligne est soigneusement choisie, chaque longueur de ligne est étudiée pour ne pas se transformer en un élément rayonnant perturbateur. 

Le placement des antennes sur ou à l’extérieur du circuit est une phase critique car celles-ci peuvent interagir avec leur environnement à partir du moment où il existe un changement de milieu : proximité de composants, de surfaces métalliques, de boitier plastique, …

Pour pallier ces phénomènes, chaque antenne est adaptée à son milieu (électroniquement ou physiquement) afin d’en tirer le maximum de performances.

L’épaisseur, le nombre de couches, la matière, la taille ainsi que la finition de surface viennent finaliser la définition du circuit.

Les équipes de développement de Beepings sont formées, aguerries et maîtrisent l’ensemble des techniques de réalisation et d’optimisation décrites précédemment et ceci afin que les objets IoT que nous développons permettent d’être « Connected to serenity ».

Du virtuel au réel

Le design du layout donne lieu à une phase de prototypage transformant un design virtuel en un objet réel. Ils sont le reflet de ce que seront les produits série. 

Chaque prototype est programmé avec un logiciel développé en interne puis toutes les fonctions sont testées individuellement. L’ensemble des tests sont effectués au sein du laboratoire Beepings avec ses équipements.

Les tests sont décomposés en 2 grandes phases :

  • Le test des fonctions numériques permet de valider le fonctionnement des bus de communication, de vérifier qu’il n’y a pas de perturbation sur la carte et de valider la partie logiciel.  L’ensemble des tests sont réalisés à l’aide d’analyseurs spécifiques (oscilloscope, analyseur logique, sonde de débogage, ….)
  • Le test des fonctions analogiques et radiofréquences permettent de mettre en avant les performances en termes de rayonnement et d’adaptation des différentes fonctions RF. Ils sont réalisés à l’aide d’appareils de mesure de type analyseur de spectre, analyseur vectoriel..

Si une fonction ne remplit pas pleinement sa tâche alors elle est analysée et au besoin entièrement revue.

La fin des tests donne lieu à un dossier électronique permettant de rassembler tous les éléments pour une production série.

La maîtrise de l’ensemble de ces tâches fait que chez Beepings, nous sommes concepteurs hardware.

Didier

TEAM BEEPINGS

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