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物联网上路:物联网正在把交通工具变成通信枢纽


物联网有一个新的领域,它代表了物联网部署的一个新类别:卡车、火车、公共汽车、飞机、轮船和其他车队,共同创造了世界各地的交通网络。

迄今为止,在我们的行业中,大多数物联网使用案例都是在固定地点实施的:工业工厂、智能建筑、智能城市网络、农业传感器网络以及几乎所有商业行业的其他使用案例。但物联网不仅仅是静止的。它可以移动。事实上,它需要高度的移动性,以支持物联网的各种用例,其中涉及到作为移动通信枢纽的车辆。

许多车辆使用蓝牙连接,例如,在座舱中,用于立体声控制和音频命令等功能。此外,Wi-Fi连接在从飞机到城市巴士的交通工具中已经变得很普遍。但是车载物联网将事情提升到了另一个层面,即并排运行的无线技术数量以及依赖于这种连接的设备和应用程序的数量。当车辆作为无线通信枢纽时,这些环境的复杂性最好描述为车辆物联网。

每一个车载物联网部署都面临着许多挑战,这些挑战涉及到车辆的射频环境、集中在一个小空间的无线技术的数量以及必须在每个无线生态系统中“在沙箱中发挥良好作用”的设备数量。

为金属表面的影响做好准备

车辆的射频动力学与工程团队从事的其他物联网项目不同,金属是一个主要原因。对于屋顶为金属表面的屋顶安装,屋顶用作地平面。因此,天线在地平面上的位置会对整体性能产生重大影响。对于车内天线的安装,金属物体会成为障碍物,多径源会对系统性能产生负面影响。无论安装位置如何,金属都是影响系统性能的重要因素。

另一个需要注意的问题是来自附加无线系统/服务的其他近距离无线信号的集中,这与车顶和车内安装都相关。这些都会造成信号干扰。这些复杂的射频动态特性强调了在另一个物联网环境中可能具有出色性能的天线选择可能会成为一个车辆解决方案。射频建模和测试成为在这些环境中定义可接受系统性能的一个重要缓解步骤,天线的选择、放置和实现至关重要。

射频建模很重要

车辆射频建模是理解复杂射频动力学的重要步骤。它将根据天线和设备在车辆中的相对位置,为工程团队提供重要的指导,这对于使用如此多无线技术和设备的物联网部署非常有价值。但光靠射频建模是不够的。应进行射频测试,以增加实现预期性能的可能性。测试将揭示建模软件未预料到的射频冲突,并将引导您正确选择天线和安装位置,从而优化车辆所有无线系统的性能。

尽量减少钻孔

许多物联网项目都涉及到这些元素,包括农业、工业环境和智能城市中涉及的传感器和设备网络。但是,由于车辆在行驶过程中进水的风险很高,车辆项目也增加了复杂性。在车辆上钻的每个孔都是潜在的水入侵源,不仅威胁物联网的实施,而且威胁到车辆的整个电子系统。集成的多技术天线对于车载物联网来说非常重要,不仅因为它们可以最大限度地减少车辆外部的钻孔数量,而且还因为在不降低信号模式和性能的情况下,很难在一辆车上共用多个独立的天线。集成天线的设计可以使多种无线技术在没有退化和干扰的情况下进行配置。与部署多个天线相比,选择集成天线通常可以降低射频设计的复杂性,同时还可以简化最终设计的测试和认证过程(当集成天线经过预认证时)。

选择低剖面天线

还应该注意到天线很容易损坏,而且当车辆行驶时,它们周围的间隙通常很小。例如,在城市环境中,货车在许多立交桥下的净空通常很小。火车在经过部分线路时,周围的净空通常是有限的。而且,杂草丛生的植被对每种车辆上的高调天线都是一种威胁。选择一个低剖面天线将是车辆物联网项目的一个重要考虑,以防止这种损害。

小心长电缆长度的影响

其他物联网实现与车载物联网的最大区别之一是车辆系统中的电缆长度较长。随着电缆长度的增加,衰减挑战的可能性也会增加,而车载设备中的电缆长度通常比其他设置中长得多。在这些项目中工作的工程师应仔细选择组件、电缆和天线,通过选择高质量、低损耗的解决方案,以满足物联网系统的射频性能要求。




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