在业内人士的强烈诉求下,华为促成联盟组织了此次热点技术研讨会,来自于天线、电池、芯片、模块、水表、气表、地磁、可穿戴、各种终端等 100 多家企业代表积极参与讨论和交流。针对天线和电池方面的关注度远远超出了大家的预期,大家寄希望如何缩短终端产品的研发周期,降低部署过程中潜在的风险,在早期阶段就让天线和电池厂家介入,共同降低大家的选择困难症。
移远通信市场总监孙延明先生给大家阐述了模块在设计过程中如何关注天线和电池的关键点,上海联通物联网中心总经理黄璿女士 NB-IoT 网络和联合实验室行动计划,星河亮点副总裁徐国鑫先生与会介绍了 NB-IoT 射频和功耗测试关键点分析。
中国 NB-IoT 产业联盟秘书长解运洲先生主持了此次论坛,给大家阐述了如何利用 NB-IoT 技术的优势来优化物联网垂直应用,既可以为业主实现精细化管理的诉求,又可以达到用户体验的再升级。在 NB-IoT 终端产品的研发过程中,大多数公司重点关注芯片、模块、软件、协议等方面的设计,而忽略了天线、电池等终端产品性能和部署方面的影响。
适合 NB-IoT 终端产品的天线有 PCB 天线、金属天线、陶瓷天线、LDS 天线、鞭状天线等,每种天线都有自身的优劣势。在天线设计关键点讨论和分析环节,华为公司周映泉阐述了芯片和终端对天线的诉求,天线设计的挑战来自于小型化、低成本、宽频带、多频段、效率、终端形式多样等,还要区别工艺形式、设计方案和材料选择。
杰盛康公司总经理张月刚先生阐述了天线的种类和特点,他指出弹簧类型天线的优点是尺寸空间小、结构方式多变;金属片及金属片加支架天线的优点是空间小、结构稳定;PCB Cable 天线的优点是装配方便;FPCB Cable 线天线的优点是结构随意、方便安装。外置天线的优点是效率高、远离主板。
安费诺公司胡沥先生阐述了天线设计的关注要点,他指出如果天线净空区较大,则优先考虑 PWB 天线;当天线净空较小且高度受限时,可考虑陶瓷天线;当没有天线净空区且天线高度允许时,可考虑金属弹片或 LDS 天线;当天线净空区与高度都受限或者有强干扰源时,适用 FPC 天线。
NB-IoT 终端形式多样,针对不同的应用场景,终端厂家需要根据场景来选择合适的天线,比如水表关注耐腐蚀情况,燃气表关注金属外壳和管道屏蔽情况,可穿戴设备关注人体吸收辐射导致天线效率低情况。固定产品的安装过程对天线方向的诉求,比如表计的垂直水平安装、路灯的朝上朝下安装等。在设计环节中,如何利用有限的空间实现较高的效率。
还有更多的是关注如何测试和测试指标的情况,实验室测试、场外测试、带电测试、断电测试,甚至包括金属电池也会对天线效率形成影响。长寿命电池的使用不同于一般的电池,往往工作环境恶劣,不方便随时更换,而且都规定了使用要求和年限。在电池选型关键点讨论和分析环节,华为公司赵娜介绍了不同应用场景下终端对电池的关注点,分析了 NB-IoT 模组脉冲电流曲线和电量评估。
TADIRAN 电池甘文涛先生指出可穿戴项目大多使用二次锂电池、智能门锁大多使用干电池、多数户外物联网应用使用一次性长寿命锂电池。锂锰电池主要用于对高低温有一定的要求,对寿命有一定要求但不很严格的领域,比如汽车遥控器。
锂亚电池主要用于对高低温有严格要求,对寿命也有严格要求的领域,比如远程抄表、跟踪项目、科考项目、军用项目等。能量型锂亚电池 复合电容克服传统锂亚电池存在的安全性问题、功率不恒定的问题以及钝化问题。
亿纬锂能胡国华先生介绍了各种化学体系电池的特性,并提出了适合智能表计的锂亚容量型电池 锂离子电池电容器解决方案。
有意思的是,终端厂家希望实现对一次电池剩余电量的判断,以便于在电池失效前进行更换操作,而电池厂家说干了快 100 年也无没有合适的算法和技术给大家提供精确的剩余电量,这让做过手机厂家的工程师瞬间石化。
NB-IoT 终端设备对电池的要求是电池的服务寿命需要免维护运行至少 10 年以上,电压在 3.1~3.3V 以上,静态电流 10uA,电流有 100~300mA 的脉冲。
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