EO_470

DIGITAL WEARABLE DESIGN 54 - ELETTRONICA OGGI 470 - MAGGIO 2018 sicurezza e privacy. La sicurezza è il presupposto per la privacy. Oggi, con tanti dispositivi IoT, molti esperti di sicurezza ritengono che i dispositivi portatili siano per lo più non sicuri. Per i piccoli dispositivi indossabi- li, la sicurezza deve essere implementata dal livello più basso di design. Ciò significa selezionare un RTOS che integri protocolli protetti come la sicurezza del livello di trasporto (TLS) e il supporto per la crittografia, la protezione delle password e un meccanismo di avvio sicuro per gli aggiornamenti del firmware. Internet Protocol Il fattore chiave in IoT è l’utilizzo di Internet Protocol (IP). IP è un protocollo di comunicazione utilizzato da Internet per controllare il flusso di informazioni. Ogni dispositivo collegato ha un indirizzo IP per comunicare con altri le varie informazioni. I firewall, le password e altre misure di sicurezza controllano quali dispositivi comunicano tra loro. L’elettronica wearable, grazie a un indirizzo IP, si connette all’IoT. Un vantaggio di far par- te del “mondo connesso” è rappresentato dal fatto che l’elettronica wearable non deve esistere come entità autonoma. I dati di attività di un braccialetto fitness possono essere scaricati su un computer per mezzo di un’applicazione, la quale può fornire un’analisi detta- gliata delle tendenze nel tempo per monitorare i pro- gressi raggiunti. Il lettore musicale di un orologio può recuperare canzoni utilizzando i servizi cloud. Fattore di forma Il fattore di forma svolge un ruolo fondamentale nella tecnologia indossabile, non solo per il processore, ma anche per l’intero sistema. Le dimensioni dei package e l’integrazione di funzioni comuni sono importanti an- che per i prodotti consumer. Per applicazioni di elaborazione più impegnative, l’u- tilizzo di moduli multi-chip con integrazione 2.5D e 3D permette di implementare soluzioni su piccoli fattori di forma utili in applicazioni come gli smartwatch e gli indossabili Google Glass. Minimizzare i requisiti di ca- blaggio all’esterno del package semplifica l’integrazio- ne su schede miniaturizzate a circuito stampato (PCB). I package come QFN sono particolarmente adatti per ospitare circuiti per la gestione dell’alimentazione, microcontrollori e integrati wireless grazie ai piccoli fattori di forma: essi possono essere utilizzati su PCB di picocle dimensioni o integrati con l’uso di circuiti a base flessibile. L’elettronica wearable presenta sfide particolarmente impegnative per quel che riguarda la progettazione termica. La temperatura di funzionamento non è detta- ta solo da esigenze di affidabilità perché il dispositivo deve anche garantire un certo livello di comfort. L’e- lettronica posta in contatto diretto con la pelle deve mantenere una temperatura di esercizio ideale o infe- riore alla temperatura corporea del corpo di 37 °C. Tut- to ciò che opera a una temperatura superiore a questo valore è fonte di inconvenienti di vario tipo (Fig. 4). Il passaggio a valori di temperatura maggiori di 40 °C provocherà disagio e dolore per chi lo indossa. Questa problematica è particolarmente complessa per applicazioni con richieste di interfacciamento molto sofisticate. In definitiva, le caratteristiche uniche di IoT e dei prodotti indossabili tendono a complicare non poco la progettazione. Og- gigiorno i prodotti IoT e weara- ble devono integrare un numero sempre maggiore di funzionalità in fattori di forma sempre più compatti. Oltre alla dimensione ridotta, i prodotti indossabili spesso ri- chiedono fattori di forma fles- sibili per adattarsi alla forma e ai movimenti del corpo umano, che si traduce in un aumento di complessità del processo di progettazione. Maggior numero di funzionalità e riduzione delle dimensioni tendono a far sorge- re problematiche anche a livello di integrità del segnale e gestio- ne termica. Fig. 4 – La pelle è sensibile alle fluttuazione termiche che possono creare disagio a chi indossa il dispositivo

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