Projetando aplicativos IoT sem fio para as novas redes emergentes - LTE e NB-IoT

Colin Newman CEO da Antenova Ltd
Como sempre, a indústria de telecomunicações está ansiosa pela próxima geração de tecnologia. Já estamos vendo as primeiras empresas começando a construir soluções de IoT para as redes LTE e NB-IoT, disse Colin Newman CEO da Antenova Ltd .

Essas redes oferecem grandes oportunidades de negócios; no entanto, as empresas que estão projetando dispositivos IoT ou M2M para esses novos padrões podem precisar mudar sua abordagem para o projeto do produto, dependendo da rede com a qual escolheram trabalhar.

As redes 4G ou LTE prometem tornar a internet mais rápida e acessível aos usuários com dispositivos móveis. LTE é projetado para grandes quantidades de dados e irá acelerar os aplicativos que usam vídeo ou multimídia. Será ideal para sites remotos de monitoramento CCTV, novas aplicações de transmissão e vídeo e jogos móveis.

Por outro lado, as redes NB-IoT atenderão a necessidades muito diferentes. O padrão de rede NB-IoT foi criado para fornecer conexões de baixo custo para um grande número de dispositivos com requisitos de dados menores e mais simples, e se encaixa em requisitos muito diferentes - tem um orçamento de link maior, mas uma largura de banda pequena, portanto, fornece uma maneira melhor de transmitir grande número de pequenas mensagens pouco frequentes.

É seguro e deve ser suficientemente acessível para conectar dispositivos que nunca foram conectados antes, e seu grande benefício é a capacidade de funcionar com uma única bateria que pode durar até dez anos. NB-IoT é baseado em redes LTE, então a infraestrutura já está instalada e estamos começando a ver pilotos de NB-IoT no Reino Unido e na Europa, onde as redes serão úteis para aplicações de cidades inteligentes, como estacionamento inteligente, gestão inteligente de água, sensores, monitoramento e rastreamento.

Qualquer dispositivo sem fio é tão bom quanto o desempenho de sua antena. Se a antena não estiver bem integrada ao dispositivo, o desempenho será prejudicado, portanto, alcançar o desempenho sem fio é sempre o primeiro desafio, seja qual for a rede.

É a antena que entra em contato com a rede, portanto, é ao redor da antena que a abordagem do projeto pode precisar mudar, e muitos fatores no ambiente podem afetar o desempenho de uma antena. O metal pode causar reflexos, e partes do corpo humano, como os dedos, podem fazer com que a antena desintonize e drene a bateria.

Várias antenas podem ter um efeito de acoplamento que pode reduzir a saída de potência de uma antena, portanto, esse efeito precisa ser minimizado quando houver mais de uma antena nas proximidades. Estar perto do corpo humano também pode afetar uma antena, por isso é bom conduzir testes usando uma mão ou cabeça fantasma para ver como a antena irradiará em uma pessoa. Ambos os tipos de teste podem ser realizados em uma câmara anecóica.

No entanto, com LTE e NB-IoT, também existem alguns novos fatores a serem considerados.

As antenas LTE são provavelmente as mais difíceis de integrar em dispositivos. Com o LTE, a rede distribui largura de banda para cada usuário de uma forma definida, por isso é fundamental que cada dispositivo esteja em conformidade com as regras da rede, e isso é estritamente regulamentado. Isso significa que projetar um produto para LTE não é simples.

Cada produto que irá operar nas redes LTE precisa ter um projeto certificado e aprovação da rede das operadoras, e os regulamentos são ainda mais rígidos na América do Norte. Além do trabalho de aperfeiçoamento de um projeto, o custo de obtenção da certificação LTE pode ser alto, por isso é fundamental obter a certificação na primeira tentativa.

Com NB-IoT, uma consideração importante é como posicionar a antena de forma que ela não esgote a vida útil da bateria, portanto, com redes NB-IoT, é importante tomar muito cuidado para permitir que a antena irradie da maneira mais eficiente.

Com o rápido crescimento do mercado de dispositivos sem fio, acreditamos que os designers se tornarão muito mais especialistas em adicionar antenas a seus projetos. Nossa empresa está liderando o caminho para tornar a integração de antenas o mais fácil e acessível possível para designers de produtos, e estamos oferecendo algumas ferramentas gratuitas em nosso site para ajudá-los com isso.

Eles abordam os estágios iniciais do processo de design, selecionando a antena mais adequada e decidindo sua posição em relação ao tamanho e formato do PCB. Quando um projeto é concluído, a Antenova pode providenciar para que seja testado e obter as certificações vitais da rede. Muitas empresas já construíram seu projeto quando nos contataram, mas nosso conselho é sempre abordar a integração da antena logo no início do processo de projeto.

O autor deste blog é Colin Newman CEO da Antenova Ltd