Design de dispositivos IoT: como obter o máximo desempenho

Ao projetar dispositivos de IoT e escolher a tecnologia sem fio adequada, os desenvolvedores enfrentam várias perguntas cruciais desde o início. Onde os dispositivos serão utilizados? Qual será a fonte de alimentação? Quais frequências são necessárias? O ambiente será aberto ou protegido por paredes espessas? A NB-IoT oferece a solução ideal para essas questões, especialmente em cenários desafiadores. Com baixo consumo de energia e robustez suficiente para garantir a transmissão, mesmo em locais como porões ou contêineres, ela atende perfeitamente às necessidades dos dispositivos IoT.

A NB-IoT, também chamada de Narrowband-IoT ou LTE CAT NB1/NB2, é a tecnologia para se comunicar até mesmo com os menores dispositivos de IoT na Internet das Coisas. A tecnologia de rádio é tão econômica e robusta que leva a conectividade a cada poste de luz ou à última garrafa de leite. E, de fato, como tecnologia, a NB-IoT é a solução ideal para conectividade em cidades inteligentes, energia inteligente, agricultura inteligente e até mesmo logística conectada. Em outras palavras, em qualquer lugar onde os sensores precisem transmitir dados com máxima confiabilidade e por longos períodos. Isso inclui desde o porão de um edifício, as ruas cercadas por arranha-céus nas grandes cidades, até um contêiner sendo transportado por uma rodovia.

Projeto de dispositivo IoT: um planejamento cuidadoso é crucial para o sucesso

O desempenho de um dispositivo de NB-IoT, além de outros fatores, também pode depender muito do próprio design do dispositivo de IoT. Isso inclui o uso do modem correto e um design de antena ajustado de forma ideal. O Akoriot.com, um serviço da Triptec HL UG, sediada na Alemanha, e parceiro tecnológico da 1NCE, projeta antenas para transmissão de rádio na IoT. Eles também aconselham e treinam desenvolvedores de produtos para obter o melhor dos dispositivos de IoT para os clientes.

Desenvolvimento de Produtos NB-IoT: A Importância do Invólucro Adequado

O especialista em IoT Harald Naumann, autor do “IoT Cookbook” e colaborador do blog akorIoT, oferece dicas práticas e destaca os erros comuns cometidos por iniciantes. Uma dessas dicas é considerar primeiro o design da caixa: muitos desenvolvedores de produtos de IoT se preocupam primeiro com o design da placa e só depois percebem que a antena necessária não pode mais ser integrada de forma ideal ao produto como um todo. Ele aconselha sempre a começar com o planejamento do invólucro e da antena antes de criar o design da placa de circuito impresso em torno dele.

Custo do Link NB-IoT e duração ideal da bateria

A longa vida útil da bateria é o que torna a NB-IoT tão interessante, especialmente para sensores pequenos. Naumann demonstra em detalhe que um planejamento preciso da potência da antena tem um impacto direto na largura de banda disponível e na duração da bateria. Assim, a NB-IoT oferece um ganho de sistema de aproximadamente 3 dB, resultando em uma taxa de transferência de dados entre 6 e 15 kbps.

Esses 3 dB podem ser facilmente influenciados pelo desenvolvedor do produto de IoT com dispositivos de IoT projetados adequadamente. E eles fazem a diferença: 3 dB a mais ou a menos já podem reduzir pela metade ou dobrar a vida útil da bateria de um dispositivo, diz Naumann. E a duração da bateria tem um impacto direto nos intervalos de manutenção e nos custos operacionais.

NB-IoT vai para o subsolo

Às vezes, Naumann também leva seus experimentos com a penetração da NB-IoT em edifícios ao extremo: ou, mais precisamente, ao subterrâneo. O fato de as tecnologias LPWAN serem adequadas para salas fechadas ou porões é, afinal de contas, uma notícia antiga. Ele queria saber mais e testou a penetração da NB-IoT no metrô de Munique. Equipado com um laptop e um receptor NB-IoT com uma antena monopolo, ele mediu as forças de campo entre -89 dBm e -106 dBm em um dia quente de verão na estação Goetheplatz. Mesmo próximo ao solo, o dispositivo NB-IoT obteve boas intensidades de sinal, apesar do fato de que o campo próximo da antena já é limitado devido ao posicionamento da antena próximo ao solo, o que geralmente leva a maiores perdas.

Disponibilidade do NB-IoT

 Felizmente, houve avanços significativos na Alemanha e ao redor do mundo nos últimos meses. Atualmente, a 1NCE oferece conectividade NB-IoT em sete países europeus (Áustria, Alemanha, Itália, Espanha, Países Baixos, Grécia e Reino Unido) e na China continental. Em um futuro próximo haverão mais países com este tipo de conectividade. A grande vantagem: a 1NCE oferece seus serviços de conectividade IoT pelo mesmo preço, independentemente do local e da tecnologia celular em uso, tornando sua implantação de soluções IoT transfronteiriças fácil e econômica.

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