Funkcija i proizvodnja pametne kućne antene

Pametne kućne antene olakšavaju bežičnu komunikaciju omogućujući pametnim uređajima odašiljanje i primanje radiofrekventnih signala, čineći okosnicu povezanih kućnih ekosustava. Metode proizvodnje ovih antena uključuju vez na tkanini, ugradnju polimera, mikrofluidne tehnike, i aditivna proizvodnja poput 3D ispisa.

RI.02.01.3000W 915MHz kupolasta RF antena

Izrada antena za pametne kuće po narudžbi

Standardi klasifikacije i razni modeli antena za pametne kuće

Slijedi sažetak ključnih točaka dizajna i primjene antene za pametnu kuću, koji se analizira na temelju raznih proizvoda i tehničkih rješenja:
ja. Prilagodba tipa antene i komunikacijskog protokola
‌Rješenje za integraciju s više protokola‌
Upravljači za pametnu kuću često koriste Zigbee/Thread/Bluetooth LE višenamjenski dizajn antene za podršku komunikacije između uređaja preko više protokola. Na primjer, Qorvo QPG6095 koristi tehnologiju antenske raznolikosti za poboljšanje sposobnosti zaštite od smetnji u frekvencijskom pojasu od 2,4 GHz.
ZigBee pristupnici kao čvorišta moraju imati ugrađene PCB antene visokog pojačanja, uzimajući u obzir potrošnju energije i pokrivenost signalom. Raspored antene mora održavati razumnu udaljenost od glavnog kontrolnog čipa kako bi se smanjile radiofrekvencijske smetnje.

Produžetak vanjske antene
Upravljači su često opremljeni vanjskim gumenim štapnim antenama (kao što su Lumi AQARA dvokanalni kontroleri), i produžni kabeli crne antene fiksirani su kroz rupe za vijke kako bi se prilagodili zahtjevima prodora signala u složenim okruženjima.
Daljinski upravljači velike snage (kao što su regulatori vodenih pumpi) koristite antene dugog dometa od 500 metara do 5 kilometara za podršku scenarijima upravljanja trofaznim motorom, i trebaju uskladiti različite napone i razine snage (kao što je 220V/380V izbor više modela).

GPS-GLONASS KOMBINIRANA PAMETNA ANTENA Disk-Puck antena od stroja do stroja

868mhz 915MHz RFID ZigBee 3DBI Omni BNC muška antena za daljinski upravljač pametnog doma

Prilagođena 5G antena za unutarnji usmjerivač Smart Home

II. Dizajn hardvera i strategija optimizacije
Kompaktan raspored antene
Usvojite dizajn jednoslojne PCB antene, integrirati RF balun i filtar, smanjiti broj vanjskih komponenti i smanjiti složenost dizajna (kao što je rješenje QPG6095).
WiFi antenu pametnog pristupnika potrebno je kombinirati s inteligentnim algoritmom za roaming kako bi se dinamički prilagodio smjer signala kako bi se optimizirao učinak pokrivenosti više prostorija (Huaweijevo Wi-Fi rješenje za cijelu kuću spominje optimizaciju antene i sinergiju rasipanja topline).

‌Protiv smetnji i stabilnost‌
Osigurajte sigurnost bežičnog signala kroz komunikacijsku tehnologiju proširenog spektra i protokole šifriranja (kao što je AES-128) za sprječavanje zlonamjernog upada u mrežu pametne kuće.
Vanjska antena mora biti udaljena od metalne zaštite, i središnji položaj (kao što je stropni AP ili položaj visokog zida) trebali bi imati prednost kada se koriste za smanjenje slabljenja signala.

III. Tipični proizvodi i prijedlozi za implementaciju
Gateway (Green Rice M2 Gateway): Ugrađena višesmjerna antena + infracrveni prijenosni modul, podržava BLE Mesh i Zigbee dvofrekventnu komunikaciju za čvorište kućne automatizacije, senzori povezivanja, pametne utičnice i drugi uređaji.
Kontrolor (Juying DAM0444): Vanjska 4G/WiFi dvopojasna antena, podržava mobilno telefonsko APP daljinsko upravljanje za pametne prekidače industrijske razine, i zahtijeva scenarije pokrivanja širokog područja.
Senzor (senzor vrata i prozora): Minijaturna PCB antena, potrošnja energije <1mA, podržava dugotrajno napajanje iz gumbastih baterija za scenarije praćenja male snage, kao što su sigurnosni alarmni sustavi.

IV. Funkcija pametnih kućnih antena:
Bežična komunikacija:
Antene za pametne kuće neophodne su za omogućavanje bežične komunikacije između različitih pametnih uređaja, kao što su senzori, pametni uređaji, i pristupnici, unutar doma.

Prijenos podataka:
Oni olakšavaju razmjenu podataka između uređaja, omogućujući daljinsko upravljanje, automatizacija, i nadzor kućnih sustava.
Mrežna povezanost:
Antene osiguravaju da se uređaji mogu povezati s internetom, omogućavanje značajki poput online strujanja, usluge temeljene na oblaku, i daljinski pristup.

Optimizacija signala:
Pametne antene mogu se prilagoditi promjenjivim uvjetima okoline i optimizirati prijem signala fokusiranjem zraka na najaktivnije putove signala.

V. Metode proizvodnje antena za pametne kuće:
Antene na bazi tkanine:
Ove antene mogu se izraditi tehnikom vezenja, integracija vodljivih materijala u strukture tkanine.
Antene ugrađene u polimere:
Antene se mogu ugraditi u polimerne materijale, nudeći fleksibilnost i integraciju u različite uređaje.
Mikrofluidne antene:
Ove antene su proizvedene korištenjem mikrofluidnih tehnika, omogućujući preciznu kontrolu nad postavljanjem i dizajnom komponenti antene.
3D Tisak:
Procesi aditivne proizvodnje, poput 3D printanja, koriste se za izradu složenih geometrija antena i materijala.
Ostale tehnike:
Inkjet ispis, sitotisak, i fotolitografija se također koriste za izradu antenskih struktura.
Materijali koji se koriste u proizvodnji antena za pametne kuće:
Metali: Bakar i aluminij se obično koriste zbog svoje visoke vodljivosti i mogućnosti oblikovanja u različite dizajne antena.
Legure: Mjed i čelik mogu se koristiti zbog svojih superiornih karakteristika zračenja.
Dielektrični materijali: Dielektrični materijali koriste se u antenama za izolaciju i potporu.

VI. Razmatranja o odabiru i postavljanju
Kompatibilnost benda: Potrebno je uskladiti komunikacijske protokole uređaja (kao što je Zigbee 3.0/Bluetooth 5.0) i regionalne radijske specifikacije kako bi se izbjegli sukobi pojaseva27.
‌Napajanje i potrošnja energije‌: Uređaji na baterije (kao što su senzori za uranjanje u vodu) trebate odabrati minijaturne antene male snage, i kontrolere vanjske antene preporučuje se napajati neovisnim izvorima napajanja kako bi se smanjio rizik od zagrijavanja46.
Skalabilnost: Modularni dizajn antene (kao što je plug-in SMA sučelje) preferira se za olakšavanje kasnijih nadogradnji ili zamjene antena s visokim pojačanjem68.

Gornja rješenja kombiniraju kompaktni dizajn hardvera, kompatibilnost s više protokola i implementacija na temelju scenarija kako bi se zadovoljile potrebe antena za pametne kuće od kućnih do industrijskih scenarija.