物聯(lián)網(wǎng) （ IoT ） 是一個多元化的市場，具有巨大的收入潛力。事實上，IDC 預測，到本十年末，全球物聯(lián)網(wǎng)市場將增長到大約 2120 億臺設備和 8.9 萬億美元。

盡管在這個價值數(shù)萬億美元的市場中，應用程序可能多種多樣——從健身追蹤器和集裝箱到冰箱和動物項圈——但有一點是一樣的。所有物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品都需要一致的連接性。然而，實現(xiàn)這種連接可能會面臨各種挑戰(zhàn)，例如各種 RF 環(huán)境、要支持的廣泛頻段（包括 700 MHz 和 900 MHz 的低 LTE 頻段）以及價格壓力：

應用的多樣性等于各種射頻環(huán)境

伴隨著一系列物聯(lián)網(wǎng)應用而來的是一系列射頻環(huán)境，它們會極大地影響可靠性和性能。天線對射頻環(huán)境條件的反應不同——例如用戶的頭部、手或附近物體的接近度。這些差異使制造商難以創(chuàng)建能夠在所有頻段和各種射頻環(huán)境中提供始終如一的高性能的物聯(lián)網(wǎng)設備。

讓我們以可穿戴設備為例。運動追蹤器、罪犯追蹤器和醫(yī)療監(jiān)視器等可穿戴設備經(jīng)常會因頭部、手部和其他身體部位的天線失諧而受到影響。例如，在自由空間中運行良好的設備在放置在人的腳踝上時可能無法連接到網(wǎng)絡。在某些情況下，不可靠性和不一致的連接可能意味著生與死的區(qū)別。由于物聯(lián)網(wǎng)的機會如此之大，它吸引了許多幾乎沒有無線經(jīng)驗的公司，例如消費電子產(chǎn)品和醫(yī)療設備制造商。這使他們在上市時間和成本方面處于競爭劣勢。

LTE 和廣泛的頻段

物聯(lián)網(wǎng)應用需要支持廣泛的頻段，包括低頻段 LTE，這可能是物聯(lián)網(wǎng)面臨的主要挑戰(zhàn)。盡管對于絕大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應用來說，這種 4G 技術的數(shù)兆位速度似乎過高，但用它來排除 LTE 是錯誤的。整個移動生態(tài)系統(tǒng)正在向 LTE 遷移。對于將在該領域停留 5 年、10 年或 15 年的物聯(lián)網(wǎng)應用，例如公用事業(yè)抄表和車載信息娛樂 （IVI），LTE 具有直接意義，因為它消除了隨著更多運營商階段更換模塊的費用和麻煩他們的 2G、2.5G 和可能的 3G 網(wǎng)絡。

問題在于，LTE 給物聯(lián)網(wǎng)制造商帶來了一些新的挑戰(zhàn)。例如，它設計用于 40 多個頻段，其中一半目前正在使用中。要啟用 GSM/GPRS/EDGE/UMTS （3G）、單個 SKU 或兩者兼有的全球漫游，物聯(lián)網(wǎng)設備只需要支持三到五個頻段。要實現(xiàn)單個 SKU、LTE （4G） 全球漫游或兩者兼而有之，物 聯(lián)網(wǎng)設備需要支持十幾個或更多頻段。物聯(lián)網(wǎng)制造商通常沒有智能手機和平板電腦開發(fā)商經(jīng)驗豐富的內部射頻工程人員來設計、集成和完成天線所需的迭代過程，直到產(chǎn)品通過運營商認證。

3G 只需要一根，而 MIMO 則至少需要兩根天線。隨著 MIMO 設計轉向 4×4 和 8×8，這個數(shù)量將會增加。這僅適用于 LTE。許多物聯(lián)網(wǎng)應用需要 3G/2.5G/2G 后備、Wi-Fi、ZigBee、藍牙、NFC 或 GPS 的某種組合，這通常意味著額外的頻段和額外的天線。在物聯(lián)網(wǎng)設備內找到足夠的空間來支持多個天線是一項挑戰(zhàn)，尤其是那些直接銷售給消費者的設備，其外形尺寸的期望是由越來越薄的平板電腦和智能手機設定的。即使物聯(lián)網(wǎng)應用程序不需要全球漫游，仍然存在為較低頻率（如 400 MHz、700 MHz 和 900 MHz）所需的物理更大天線尋找空間的挑戰(zhàn)。較低的頻率在物聯(lián)網(wǎng)應用中很常見，原因包括北美更好的室內滲透率和 LTE 頻段。

價格敏感性增加了挑戰(zhàn)

眾所周知，物聯(lián)網(wǎng)市場對價格敏感——通常比平板電腦和智能手機市場更敏感。這就是為什么設備制造商依賴射頻解決方案，他們可以快速且經(jīng)濟高效地將其添加到他們的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中，而不必完全在內部開發(fā)天線和其他射頻組件或大量定制現(xiàn)成的產(chǎn)品。開發(fā)開銷越多，制造商就越難以為他們的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品定價具有競爭力但又有利可圖。精明的公司正在求助于具有豐富經(jīng)驗的天線系統(tǒng)專家，為復雜產(chǎn)品提供交鑰匙天線系統(tǒng)解決方案。這種方法有助于設備制造商以相當?shù)偷某杀緦a(chǎn)品快速推向市場。

物聯(lián)網(wǎng)的理想解決方案：交鑰匙天線系統(tǒng)

方法

設備制造商克服這些和其他挑戰(zhàn)的最佳方法是為其物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品采用天線系統(tǒng)方法。這種方法從經(jīng)驗豐富的天線和射頻供應商開始，該供應商提供廣泛的產(chǎn)品，包括設計、集成和測試服務，以確定產(chǎn)品的最佳技術——無論是無源現(xiàn)成天線還是創(chuàng)新的有源天線系統(tǒng)。這種方法可以更輕松、更快速地滿足每個應用程序獨特的性能、可靠性、成本和技術要求。

有源天線系統(tǒng)可以安裝到小型設備中，可以動態(tài)調整以支持寬帶寬，并在設計過程中提供更多的自由度。它們還確保在具有挑戰(zhàn)性的射頻環(huán)境中的可靠性和性能，例如安裝在建筑物深處或地下公用設施保險庫中。

有源天線系統(tǒng)還可以支持十幾個或更多 LTE 頻段，以及用于 3G/2.5G/2G 后備、Wi-Fi、藍牙、ZigBee、GPS 和 NFC 的頻段。例如，單個有源天線結構可以在 LTE 頻帶 17（704 MHz 至 746 MHz）和 LTE 頻帶 41（2496 MHz 至 2690 MHz）等寬頻帶上進行調諧。

有源天線系統(tǒng)方法的另一個主要好處是，它使制造商免于從多個供應商處采購天線和芯片，然后自行集成所有東西的成本、時間和麻煩——這是假設制造商具有解決問題所需的廣泛蜂窩經(jīng)驗一體化。無論哪種方式，他們都無法向芯片供應商尋求幫助，這些供應商通常沒有設計和優(yōu)化天線的經(jīng)驗。具有天線工程傳統(tǒng)的芯片供應商是個例外。他們是唯一能夠提供交鑰匙、集成系統(tǒng)、減少優(yōu)化時間和挑戰(zhàn)，同時提高首次嘗試通過移動運營商認證的能力的公司。

物聯(lián)網(wǎng)市場的機會是無窮無盡的。通過與經(jīng)驗豐富的射頻供應商合作，設備制造商不僅可以降低開發(fā)成本和上市時間，還可以提供消費者和企業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)所期望的市場領先的性能、可負擔性和可靠性。正是那些利用他們可用的最新技術（如有源天線系統(tǒng)）的設備制造商將自己置于物聯(lián)網(wǎng)的領先地位。

審核編輯：郭婷