Een apparaat moet klein zijn, weinig kosten, ver communiceren en lang meegaan op een batterij. Die wensen komen vaak samen in een gesprek over een nieuw IoT-product. Ze zijn begrijpelijk: je wilt iets maken dat aantrekkelijk en praktisch is voor je klant.

Het lastige is dat de keuzes elkaar beïnvloeden. Meer ruimte kan plaats bieden aan een grotere batterij of een gunstiger antenneopstelling. Een hogere meetfrequentie kan nuttigere informatie opleveren en tegelijk meer energie vragen. Een extra radioverbinding kan nieuwe functies mogelijk maken, met extra gevolgen voor ontwerp en testen.

Daarom begint een goed ontwerp met prioriteiten. Welke prestaties heeft de gebruiker echt nodig en waar is ruimte om iets aan te passen?

Een gewijzigde eis beïnvloedt andere keuzes. Dit is geen gemeten scorekaart.

Maak de wensen concreet

Woorden als klein, goedkoop en realtime klinken duidelijk, maar geven een ontwikkelteam nog weinig houvast. Klein genoeg om in een broekzak te passen is een andere eis dan klein genoeg voor een armbandje. Een dagelijkse locatie-update is iets anders dan iedere paar seconden een nieuwe positie.

Begin bij de situatie waarin het product gebruikt wordt. Hoe vaak heeft iemand nieuwe informatie nodig? Wanneer is opladen mogelijk? Hoe moet het apparaat worden gedragen of gemonteerd? Welke verkoopprijs past bij de waarde die het oplevert?

Deze vragen brengen technische keuzes terug naar het gebruik. Als een klant geen voordeel heeft van een extra meting, is er ook minder reden om daarvoor batterijcapaciteit, rekentijd en communicatie in te zetten.

Batterijduur vraagt een beschrijving van het gedrag

Een uitspraak als een jaar batterijduur heeft pas betekenis wanneer duidelijk is wat het product in dat jaar doet. Hoe vaak wordt er gemeten? Hoeveel gegevens worden verstuurd? Hoe lang blijft het apparaat actief en hoeveel tijd brengt het in een slaapstand door?

Voor een tracker kan de gewenste updatefrequentie veel uitmaken. Continu actuele informatie vraagt een andere aanpak dan een apparaat dat meestal slaapt en alleen bij een gebeurtenis gegevens verstuurt. Ook de omgeving en de kwaliteit van de verbinding kunnen het verbruik beïnvloeden.

Daarom bespreek ik batterijduur het liefst aan de hand van een gebruiksscenario. Je kunt bijvoorbeeld bepalen wat het product in normaal gebruik doet en wat er verandert wanneer er tijdelijk meer informatie nodig is. Vervolgens moet je het energieverbruik onder representatieve omstandigheden meten. Pas dan krijgt een berekening praktische betekenis.

Een kleine behuizing beperkt je speelruimte

Ik sprak eens een ondernemer die een tracker wilde maken met een totale vormfactor van ongeveer één bij één centimeter, inclusief batterij. Voor het gewenste product was dat geen haalbaar uitgangspunt. Het gesprek moet dan gaan over welke eis kan veranderen.

Bij miniaturisatie gaat het om de ruimte voor het hele systeem. De elektronica, batterij, antennes, aansluitingen en behuizing moeten samen passen en goed blijven functioneren. Je kunt de ruimte voor ieder onderdeel niet onafhankelijk van de rest bepalen.

Meer ruimte kan het ontwerp makkelijker maken, maar een grotere chip is niet automatisch sneller of beter. De eigenschappen van het gekozen onderdeel en de toepassing bepalen wat het kan. Het relevante punt is hoeveel vrijheid je hebt om de juiste onderdelen goed te plaatsen en te combineren.

De JOGO-inlegzool is een echt voorbeeld van elektronica die moet passen bij de manier van dragen

De JOGO-inlegzool is een echt voorbeeld van elektronica die moet passen bij de manier van dragen. Het armbandvoorbeeld in dit artikel is illustratief.

Kies communicatie vanuit de toepassing

Bluetooth, wifi, LoRa en mobiele communicatie hebben verschillende eigenschappen en afhankelijkheden. De eerste vraag is daarom waar de gegevens naartoe moeten en welke infrastructuur beschikbaar is.

Kan een apparaat gebruikmaken van een telefoon in de buurt? Is er op de locatie een geschikt netwerk? Moet het zelfstandig informatie kunnen versturen wanneer de gebruiker ergens anders is? De antwoorden bepalen welke oplossingen je verder moet onderzoeken.

Meerdere technologieën combineren kan zinvol zijn. Je kunt daarmee verschillende gebruikssituaties ondersteunen. Tegelijk vraagt iedere extra functie aandacht in het ontwerp, de firmware en het testplan. Voeg zo'n verbinding dus toe omdat die een concrete gebruikersbehoefte ondersteunt en beoordeel of de extra complexiteit daarbij past.

Leg de consequenties naast elkaar

Een kindertracker in een klein armbandje is een goed voorbeeld om de afweging begrijpelijk te maken. Ouders kunnen een comfortabele maat willen, actuele locatie-informatie verwachten en het apparaat zo weinig mogelijk willen opladen. Je moet eerst onderzoeken welke combinatie daarvan technisch en praktisch haalbaar is.

Bespreek vervolgens verschillende gebruiksscenario's. Wat verandert er wanneer je de positie minder vaak bijwerkt? Wat betekent een iets grotere behuizing voor het draagcomfort en de ruimte voor een batterij? Is communicatie via een telefoon voldoende voor de bedoelde toepassing, of moet het apparaat zelfstandig werken?

Zet de opties naast elkaar met dezelfde criteria: formaat, gebruiksduur, functionaliteit en kosten. Een spinnenwebdiagram kan die prioriteiten zichtbaar maken, zolang duidelijk is wat de assen betekenen. Gebruik bij voorkeur gemeten of berekende waarden. Een aantrekkelijke vorm in een diagram is op zichzelf geen bewijs dat een ontwerp haalbaar is.

Bepaal wat vaststaat en wat bespreekbaar is

Als alle wensen tegelijk harde eisen worden, kan een project vastlopen. Maak daarom onderscheid tussen wat noodzakelijk is voor de toepassing en wat vooral aantrekkelijk zou zijn. Dat geeft ruimte om alternatieven te onderzoeken zonder de waarde van het product te verliezen.

Soms blijkt dat de gewenste combinatie niet past binnen het beschikbare budget of de fysieke mogelijkheden. Dan moet je bijsturen of besluiten dat dit product in deze vorm niet zinvol is. Dat gesprek hoort vroeg plaats te vinden.

Neem daarom geen losse lijst technologieën mee naar je eerste ontwikkelgesprek. Beschrijf vooral wat je gebruiker wil bereiken, in welke omgeving en met welke beperkingen. Daarmee kunnen we concrete ontwerpopties onderzoeken en uitleggen wat iedere keuze voor het dagelijks gebruik betekent.

Bespreek je volgende stap

Beschrijf je gebruiksscenario in het eerste gesprek over productontwikkeling. Een concreet voorbeeld van miniaturisatie vind je in ons verhaal over de JOGO-inlegzoolsensor.

Hardware ontwerpen: formaat, batterijduur en kosten