Funcția și producția de antene inteligente pentru acasă

Antenele inteligente pentru casă facilitează comunicarea wireless, permițând dispozitivelor inteligente să transmită și să primească semnale de frecvență radio, formând coloana vertebrală a ecosistemelor de acasă conectate. Metodele de producție pentru aceste antene includ broderii pe bază de țesături, Încorporarea polimerului, Tehnici microfluidice, și producția de aditivi precum imprimarea 3D.

RI.02.01.3000W 915MHz Antenă RF Dom

Producție personalizată de antene inteligente pentru casă

Standarde de clasificare și diverse modele de antene inteligente pentru acasă

Următorul este un rezumat al punctelor cheie ale designului și aplicării antenei inteligente pentru casă, care este analizată pe baza unei varietăți de produse și soluții tehnice:
I. Adaptare tip antenă și protocol de comunicație
‌Soluție de integrare multi-protocol‌
Controlerele inteligente pentru casă folosesc adesea un design de antenă multimod Zigbee/Thread/Bluetooth LE pentru a sprijini comunicarea încrucișată între dispozitive. De exemplu, Qorvo QPG6095 folosește tehnologia diversității antenei pentru a îmbunătăți capacitatea anti-interferență în banda de frecvență de 2,4 GHz.
Gateway-urile ZigBee ca hub-uri trebuie să aibă încorporate antene PCB cu câștig mare, luând în considerare consumul de energie și acoperirea semnalului. Dispunerea antenei trebuie să mențină o distanță rezonabilă față de cipul de control principal pentru a reduce interferența de frecvență radio.

‌Extensie antenă externă‌
Controlerele sunt adesea echipate cu antene externe din cauciuc (precum controlerele cu două canale Lumi AQARA), și cablurile negre de prelungire a antenei sunt fixate prin orificii pentru șuruburi pentru a se adapta cerințelor de penetrare a semnalului în medii complexe.
Telecomenzi de mare putere (cum ar fi controlerele pompei de apă) utilizați antene cu rază lungă de acțiune de la 500 de metri până la 5 kilometri pentru a susține scenarii de control al motorului trifazat, și trebuie să se potrivească cu tensiuni și niveluri de putere diferite (cum ar fi selecția multi-model 220V/380V).

Antenă inteligentă combinată GPS-GLONASS Disk-Puck Antenă mașină la mașină

868mhz 915MHz RFID ZigBee 3DBI Omni BNC Antenă masculină pentru telecomandă Smart Home

Antenă personalizată pentru casă inteligentă de interior 5G

Ii. Strategia de proiectare și optimizare hardware
‌Dispunerea antenei compacte‌
Adoptă un design de antenă PCB cu un singur strat, integrează balun RF și filtru, reduceți numărul de componente externe și reduceți complexitatea designului (cum ar fi soluția QPG6095).
Antena WiFi a gateway-ului inteligent trebuie să fie combinată cu algoritmul de roaming inteligent pentru a ajusta dinamic direcția semnalului pentru a optimiza efectul de acoperire în mai multe încăperi (Soluția Wi-Fi pentru întreaga casă a Huawei menționează optimizarea antenei și sinergia de disipare a căldurii).

‌Anti-interferențe și stabilitate‌
Asigurați securitatea semnalului fără fir prin tehnologia de comunicare cu spectru extins și protocoale de criptare (cum ar fi AES-128) pentru a preveni intruziunea rău intenționată în rețeaua smart home.
Antena externă trebuie să fie departe de ecranarea metalică, si locatia centrala (cum ar fi poziția tavanului AP sau a peretelui înalt) ar trebui să fie preferat atunci când este utilizat pentru a reduce atenuarea semnalului.

Iii. Produse tipice și sugestii de implementare
Poarta de acces (Green Rice M2 Gateway): Antenă omnidirecțională încorporată + modul de transmisie în infraroșu, acceptă comunicarea cu frecvență duală BLE Mesh și Zigbee pentru hub-ul de automatizare a locuinței, senzori de legătură, prize inteligente și alte dispozitive.
Controlor (Juying DAM0444): Antenă externă 4G/WiFi dual band, acceptă telecomanda aplicației pentru telefonul mobil pentru comutatoare inteligente de calitate industrială, și necesită scenarii de acoperire extinsă.
Senzor (senzor pentru uși și ferestre): Antenă PCB în miniatură, consumul de energie <1mA, acceptă alimentarea pe termen lung de la baterii buton pentru scenarii de monitorizare cu consum redus, precum sistemele de alarmă de securitate.

Iv. Funcția antenelor Smart Home:
Comunicare fără fir:
Antenele smart home sunt esențiale pentru a permite comunicarea fără fir între diferite dispozitive inteligente, precum senzorii, aparate inteligente, și gateway-uri, în interiorul căminului.

Transmiterea datelor:
Ele facilitează schimbul de date între dispozitive, permițând controlul de la distanță, automatizare, și monitorizarea sistemelor de acasă.
Conectivitate la rețea:
Antenele asigură că dispozitivele se pot conecta la internet, activarea funcțiilor precum streaming online, servicii bazate pe cloud, și acces la distanță.

Optimizarea semnalului:
Antenele inteligente se pot adapta la condițiile de mediu în schimbare și pot optimiza recepția semnalului prin focalizarea fasciculelor pe cele mai active căi de semnal.

V. Metode de producție a antenelor pentru casă inteligentă:
Antene pe bază de material:
Aceste antene pot fi create folosind tehnici brodate, integrarea materialelor conductoare în structurile textile.
Antene încorporate în polimeri:
Antenele pot fi încorporate în materiale polimerice, oferind flexibilitate și integrare în diverse dispozitive.
Antene microfluidice:
Aceste antene sunt fabricate folosind tehnici microfluidice, permițând controlul precis asupra plasării și proiectării componentelor antenei.
3D Imprimare:
Procese de fabricație aditivă, cum ar fi imprimarea 3D, sunt folosite pentru a crea geometrii și materiale complexe ale antenei.
Alte tehnici:
Imprimare cu jet de cerneală, serigrafie, și fotolitografia sunt, de asemenea, folosite pentru crearea structurilor de antene.
Materiale utilizate în producția de antene pentru casă inteligentă:
Metalele: Cuprul și aluminiul sunt utilizate în mod obișnuit datorită conductivității lor ridicate și capacității de a fi modelate în diferite modele de antene.
Aliaje: Alama și oțelul pot fi utilizate pentru caracteristicile lor superioare de radiație.
Materiale dielectrice: Materialele dielectrice sunt folosite în antene pentru izolare și sprijin.

VI. Considerații de selecție și implementare
Compatibilitate cu benzi: Trebuie să se potrivească protocoalele de comunicare ale dispozitivului (cum ar fi Zigbee 3.0/Bluetooth 5.0) și specificații radio regionale pentru a evita conflictele de bandă27.
‌Sursa de alimentare și consumul de energie‌: Dispozitive alimentate cu baterie (precum senzorii de imersie în apă) trebuie să alegeți antene miniaturale de putere redusă, iar controlerele de antenă externe se recomandă să fie alimentate de surse de alimentare independente pentru a reduce riscul de încălzire46.
‌Scalabilitate‌: Design de antenă modulară (cum ar fi interfața SMA plug-in) este de preferat pentru a facilita upgrade-urile ulterioare sau înlocuirea antenelor cu câștig ridicat68.

Soluțiile de mai sus combină designul hardware compact, compatibilitate multi-protocol și implementare bazată pe scenarii pentru a satisface nevoile antenelor inteligente de acasă, de acasă la scenarii industriale.