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物联网时代天线应用广泛
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物联网时代天线应用广泛

2021-05-11 09:11:15 来源:TE Connectivity 作者:深圳市连接器行业协会 李亦平编译

【哔哥哔特导读】消费者正在慢慢适应接受家居互连技术、智能产品和数字化。网络产品通过灵敏性高的天线为其提供了效率和易用性。

消费者正在慢慢适应接受家居互连技术、智能产品和数字化。网络产品通过灵敏性高的天线为其提供了效率和易用性。

当今消费者已有家庭互连的概念。智能电视、恒温器、烟雾探测器和安全摄像头已经成为主流选择,同时配备语音识别通话指令或应用APP程序操作。家庭集线器通过具有智能手机或语音进行无线网络管理,随着更具特点的互连设备加入物联网,集线器的功能更为强大。智能设备通过数据管理直接为消费者提供娱乐、安全和天气预报等。节省了时间,更加便捷,功能更强,并降低了能源成本。从2021年到2027年,智能家居市场预计将以每年17%的年复合增长率增长。

物联网

TE Connectivity的家庭解决方案中心提供有关产品和应用。

由于各种相互竞争的通信标准和网络协议造成易用性、安装和不一致,采用互联家庭技术的速度受到阻碍。智能家居生态系统仍然支离破碎,竞争激烈,但消费者正在意识到它的好处。 在2020年,随着消费者将相关技术带入其工作或教育中,采用速度加快。 自2020年3月以来,消费者平均购买了两种新的智能设备应对新冠病毒大流行期间的各种应用;对于Gen Z 一代的消费者来说,平均购买为三种智能家居产品。

智能连接只是一个起点。连通性使信息共享和监控能力得以实现。随着人工智能的成熟和扩散,产品将利用复杂的云分析向连接家庭中的用户和系统提供可操作的功能。 自动化最终将使日常任务或家务更容易。随着新价值主张的形成,我们期望看到简化,效率高,达到顶级服务水平的产品出现。

连接器

TE Connectivity的用于物联网应用的Helical Antenna是一种与无线协议兼容的表面安装产品,包括GSM、LTE和Zigbee。

利用UWB、WLAN、Zigbee或Bluetooth等低功率网络传输数据,促进了消费者采用IoT。NB-IoT、LTE Cat-M和5G等LPWAN局域网的到来正在提供高效的数据传输,并将带来进一步的增长。虽然3G和4G网络促进了人们之间的无线通信,但5G使设备之间建立更大的连接,这刺激了针对一系列工业和环境问题的新型复杂信息和技术解决方案的开发。

物联网的增长也得益于其它技术进步。例如,光纤提供了更大的带宽,允许多个无线信道运行高速5G网络,并确保不间断传输。基于云技术也在影响连接动态,因为类似云的概念被更多地应用于无线电接入和核心网络。我们看到这种情况发生在C-RAN,快速增长的全球云无线电接入网络,重点是采用云技术。

连接器

TE连接器的小形式因子WLAN天线提供了可靠的性能在应用中,小型化是必要的,并可在FPC和PCB上。 FPC材料更薄,释放了板的空间,并提供了更多的安装灵活性,如坚持它的内部塑料外壳。

虽然这是两种不同的技术,但它们有一个共同点:它们都需要高速、高数据、高密度、可靠和坚固的连接解决方案来支持物联网生态系统。

天线是发射和接收无线电频率的关键,与滤波器和功率放大器一起,配置光纤和基于云的技术。设备和数据库之间需要可靠、不间断的无线连接,同时能处理发热条件下高功率信号传输。这对于物联网应用的开发及其在智能环境中的性能都是至关重要的。

随着IoT生态系统发展到支持高密度、低延迟的网络,并继续将各种新特性纳入无线电和整体系统布局中,天线系统的设计变得更加关键。因此,工程师不必将天线视为无源产品,无论是外部产品还是嵌入式产品,不如将其视为创建IoT 应用整体解决方案的一部分。

5G网络采用MIMO天线。物联网应用通常采用有源天线系统来增加无线容量和覆盖范围。 这些天线集成了更紧密的射频(RF)器件,实现小型化和提高效率。

连接器

TEConnectivity的带电缆组件的双波段Wi-Fi天线是一种薄的PCB天线,用于无线应用,包括蓝牙、Wi-Fi、WLAN和ZigBee。

先进的天线系统是一个与硬件和软件组件紧密集成的天线阵列,来处理日益增加的系统复杂性。满足天线辐射模式高速时更大的可控性,以及多路径无线传输条件。简单地说,更多的天线可以转化为更快的数据传输,这是IoT的命脉。

天线系统设计的复杂性和5G提供的更多频带,使得为智能设备选择天线具有挑战性。系统设计不能依赖于即插即用的选项。相反,这些设计需要对所有连接需求进行整体评估。在各种IOT应用中,需要定制天线解决方案,以便在通常是手机大小的设备内包含2到12个天线产品。这些天线还必须管理不同的冗余和服务,同时工作清晰而独立,这要求设计工程师在系统设计中隔离所有的天线。

连接器

TE连接提供各种蜂窝天线,用于包括5G、NB-IoT、Cat-M网络、汽车和商用车、公共交通、通信设备、工业自动化网络、消费电子产品和连接家庭。

还有一个关键问题需要考虑:面向物联网应用的天线必须设计在安全网络上运行。 虽然有一系列天线可以用于Wi-Fi、Bluetooth和GPS应用,但人们越来越依赖蜂窝天线,这些天线提供了物联网成功所需的关键功能。 蜂窝天线有效地满足了这一要求。

为启用IoT连接的家庭设备设计正确的天线、连接器、开关、继电器或传感器及其应用是确保可靠性和功能的关键。快速发展的连接解决方案,包括有源天线和高级天线,可以支持这些应用,而今天的解决方案提供商拥有足够的专业能力帮助您做出合理的选择。目标是帮助设计师在产品开发过程中,设计优化的时候做出重要决策。

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