为新兴网络设计无线物联网应用——LTE 和 NB-IoT

Antenova Ltd 首席执行官 Colin Newman

电信行业一如既往地期待下一代技术。 Antenova Ltd 首席执行官 Colin Newman 表示，我们已经看到先行者开始为 LTE 和 NB-IoT 网络构建物联网解决方案 .

这些网络提供了巨大的商机，但是为这些新标准设计物联网或 M2M 设备的公司可能需要改变他们的产品设计方法，这取决于他们选择使用的网络。

4G 或 LTE 网络有望让使用移动设备的用户更快、更容易地访问互联网。 LTE 专为大量数据而设计，将加速使用视频或多媒体的应用程序。它将非常适合闭路电视监控远程站点、新的广播和视频应用程序以及移动游戏。

另一方面，NB-IoT 网络将满足非常不同的需求。 NB-IoT 网络标准旨在为具有更简单、更小的数据需求的大量设备提供低成本连接，并满足非常不同的需求——它具有更大的链路预算但带宽很小，因此它提供了更好的传输方式大量不常见的小消息。

它是安全的，并且应该足够实惠，可以连接以前从未连接过的设备，其最大的好处是能够用一块电池供电长达十年之久。 NB-IoT 基于 LTE 网络，因此基础设施已经到位，我们开始在英国和欧洲看到 NB-IoT 试点，这些网络将用于智慧城市应用，例如智能停车、智能水管理、传感器，监控和跟踪。

任何无线设备的好坏都取决于其天线的性能。如果天线没有很好地集成到设备中，性能就会受到影响，因此无论网络如何，实现无线性能始终是首要挑战。

接触网络的是天线，因此设计方法可能需要改变天线周围，环境中的许多因素都会影响天线的性能。金属会引起反射，手指等人体部位可能会导致天线失谐并耗尽电池电量。

多根天线可能会产生耦合效应，这会降低天线的功率输出，因此当有多个天线靠近时，需要将这种效应降至最低。靠近人体也会影响天线，因此最好使用幻手或头进行测试，以查看天线对人体的辐射情况。两种测试均可在消声室中进行。

但是，对于 LTE 和 NB-IoT，也需要考虑一些新因素。

LTE 天线可能是最难集成到设备中的。使用 LTE，网络以定义的方式将带宽分配给每个用户，因此每个设备都符合网络规则至关重要，而这一点受到严格监管。这意味着为 LTE 设计产品并不简单。

每个将在 LTE 网络上运行的产品都需要获得运营商的认证设计和网络批准，而北美的规定更为严格。除了完善设计所涉及的工作外，获得LTE认证的成本可能很高，因此在第一次尝试时获得认证至关重要。

对于 NB-IoT，一个关键的考虑因素是如何放置天线，使其不会耗尽电池寿命，因此对于 NB-IoT 网络，非常注意让天线以最有效的方式辐射是很重要的。

随着无线设备市场的快速增长，我们相信设计人员在为他们的设计添加天线方面将变得更加专业。我们公司在使产品设计人员尽可能轻松和易于访问天线集成方面处于领先地位，并且我们在我们的网站上提供了一些免费工具来帮助他们做到这一点。

它们涉及设计过程的早期阶段，选择最合适的天线并确定其相对于 PCB 尺寸和形状的位置。设计完成后，Antenova 可以安排对其进行测试并获得重要的网络认证。许多公司在与我们联系时就已经完成了他们的设计，但我们的建议始终是在设计过程开始时就解决天线的集成问题。

此博客的作者是 Antenova Ltd 的 CEO Colin Newman