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Ignion公司白皮書(shū) 設備制造商不再需要成為天線(xiàn)專(zhuān)家，或需要巨額預算來(lái)應對蓬勃發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)。 Ignion使物聯(lián)網(wǎng)設備制造商的工作變得更加輕松。其開(kāi)創(chuàng )性的Virtual Antenna™系統將天線(xiàn)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)時(shí)間從數月縮短到數周，同時(shí)仍能確保其滿(mǎn)足運營(yíng)商的要求，特別是在多頻段射頻設備的天線(xiàn)處理上。 
您如何在物聯(lián)網(wǎng)設備中設計和嵌入適合的多頻段天線(xiàn)，而不會(huì )導致研發(fā)成本失控？ 如果天線(xiàn)和射頻（RF）工程師沒(méi)有采取合適的方法，使用傳統方法始終存在風(fēng)險，同時(shí)設計周期也會(huì )陷入困境并被延長(cháng)。物聯(lián)網(wǎng)設備制造商最終會(huì )耗費比計劃更多的資金，而且會(huì )喪失將產(chǎn)品快速推向市場(chǎng)的先機。 作為一家尖端的芯片式天線(xiàn)技術(shù)公司，Ignion非常清楚在商業(yè)應用中存在的挑戰。更好的是，它推出了一種顛覆性的解決方案：Virtual Antenna™技術(shù)。該技術(shù)之所以被業(yè)界冠以顛覆性描述，是因為它可以將曾經(jīng)費時(shí)、費力和費錢(qián)的天線(xiàn)設計縮減至零費用和工作日24小時(shí)以?xún)�，而且即使沒(méi)有豐富射頻和天線(xiàn)經(jīng)驗的工程師也可以完成；同時(shí)，所有這些設計需求還可以通過(guò)在Ignion網(wǎng)站上的Fast Track設計服務(wù)來(lái)完成。 “我們公司與Ignion合作,采用Virtual Antenna™技術(shù)的主要原因是:該技術(shù)有助于我們去解決設備當中的多頻段技術(shù)問(wèn)題，因為我們已經(jīng)開(kāi)始使用多頻段設備�！盠andis+Gyr的無(wú)線(xiàn)通信設備架構師Justin Matthews說(shuō)，“如果您一直專(zhuān)注于單頻段天線(xiàn)設計，那么設計有多種獨立性能要求的多頻段天線(xiàn)將是一項棘手的工作�！盝ustin是智能表計和無(wú)線(xiàn)mesh通信方面的專(zhuān)家。 Ignion的首席執行官Jaap Groot表示：“您可以通過(guò)縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間，來(lái)大幅度提高利潤�！倍襃aap Groot稱(chēng)Virtual Antenna™技術(shù)是“革命性的”。Groot曾是專(zhuān)注于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的SigFox和Semtech公司的高管，以及多家科技初創(chuàng )企業(yè)的聯(lián)合創(chuàng )始人。 他并不是業(yè)界唯一發(fā)表此類(lèi)看法的人士。Ignion已售出的芯片式天線(xiàn)已超過(guò)了2500萬(wàn)顆。此外，包括Cavli Wireless、Nordic Semiconductor、Sequans和Sierra Wireless等在內的眾多射頻類(lèi)公司都在其參考芯片設計中使用了Ignion公司的產(chǎn)品跟技術(shù)。這種全新、簡(jiǎn)化的方法，將給嵌入式天線(xiàn)設備帶來(lái)里程碑式的變化。
在更短的時(shí)間內產(chǎn)生銷(xiāo)售收入 無(wú)論物聯(lián)網(wǎng)設備的工作頻段和采用的無(wú)線(xiàn)連接協(xié)議是什么，Virtual Antenna™技術(shù)都可以為每種類(lèi)型的物聯(lián)網(wǎng)設備加快設計周期。同樣重要的是，Virtual Antenna™系統會(huì )讓用戶(hù)感到放心，其最終產(chǎn)品可以滿(mǎn)足運營(yíng)商的性能要求，而且寶貴的電池電量不會(huì )僅僅為了彌補天線(xiàn)的不足而被消耗掉。 天線(xiàn)設計曾經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)系統設計中最為耗費時(shí)日的工作之一，而且還需要具有豐富射頻和天線(xiàn)經(jīng)驗的工程師花費大量精力和支付NRE才能完成。今天，利用Virtual Antenna™技術(shù)，天線(xiàn)設計縮減至零費用和工作日24小時(shí)內完成；同時(shí)，所有這些設計需求既可以通過(guò)聯(lián)絡(luò )Ignion在中國的工程團隊，也可以通過(guò)在Ignion網(wǎng)站上的Fast Track設計服務(wù)來(lái)完成。 消除設計階段的風(fēng)險 無(wú)論是傳感器、追蹤器還是可穿戴設備，快速、簡(jiǎn)單和低成本的設計過(guò)程是難以實(shí)現的，尤其是當設備需要在多頻段環(huán)境中工作時(shí)更是如此。但Virtual Antenna™并不像普通的天線(xiàn)一樣工作。遠非如此。 Ignion的領(lǐng)先研究團隊在重新解釋物理定律以縮小天線(xiàn)尺寸方面有著(zhù)悠久而成功的歷史和經(jīng)驗，即使他們需要適應波長(cháng)差異巨大的不同頻率。 Ignion公司專(zhuān)為物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)打造的Virtual Antenna™技術(shù)延續了這一傳統。 Virtual Antenna™系統的核心是Ignion獨特設計的天線(xiàn)芯片，其尺寸可低至僅相當于一塊5毫米x5毫米x5毫米的方糖。當與物聯(lián)網(wǎng)設備的“接地層”（Ground Plane）協(xié)同工作時(shí)，Ignion的天線(xiàn)單元（Booster）將提供要求的輻射作用。當Ignion的微型芯片尺寸比其他定制的、且更昂貴的競爭產(chǎn)品小十倍時(shí)，這是一項了不起的成就。 這些技術(shù)進(jìn)步在很多實(shí)際的應用場(chǎng)景和成功案例中得到了驗證。一方面，雖然天線(xiàn)單元（Booster）尺寸非常小，但仍然能夠支持從600MHz到10GHz的多個(gè)頻段，因此它無(wú)需定制以適應不同的外形和設計。同一芯片式天線(xiàn)元件可用于多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項目，從而簡(jiǎn)化采購物流，提高了規模經(jīng)濟。 而且也無(wú)需從頭開(kāi)始設計設備來(lái)適應不同地理區域要求的不同頻段。就用相同的芯片式天線(xiàn)元件，只需稍加調整以“匹配”不同地區對網(wǎng)絡(luò )的需求，就可使同一設備在全球范圍內皆可使用。 另一個(gè)好處是：在生產(chǎn)階段既不需要特殊的工具，也不需要定制昂貴的天線(xiàn)模具。由于天線(xiàn)booster被封裝成一個(gè)標準的、現成可用的元件，因此可以在裝配線(xiàn)上使用傳統的表面貼裝（SMT）工藝來(lái)完成加工；使用機器在物聯(lián)網(wǎng)設備的印制電路板（PCB）上放置和焊接所有必要的元件，其中包括Ignion的天線(xiàn)booster，這樣就不需要人工干預，從而將人為錯誤排除在外。 Virtual Antenna™技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)設備制造商開(kāi)啟了加速增長(cháng)和縮短實(shí)現營(yíng)業(yè)收入時(shí)間的大門(mén)。
消除設計周期風(fēng)險 Virtual Antenna™技術(shù)能夠實(shí)現更快、更具可預測性的設計周期的原因之一是：它使天線(xiàn)工程師不再需要反復摸索那些需要靠經(jīng)驗去做的設計與驗證。 只需通過(guò)遵循三個(gè)易于使用的步驟，就可以確保成功實(shí)施Virtual Antenna™技術(shù)。即使是幾乎沒(méi)有天線(xiàn)集成經(jīng)驗的電子工程師，現在也可以成為微調不同網(wǎng)絡(luò )和頻段輻射性能的首選人員。Virtual Antenna™技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)游戲規則的改變者。 Ignion聯(lián)合創(chuàng )始人兼創(chuàng )新副總裁Carles Puente博士說(shuō)：“射頻和天線(xiàn)工程不再復雜。突然之間，設計天線(xiàn)變得像設計電子線(xiàn)路一樣平常。電子工程師無(wú)需成為天線(xiàn)專(zhuān)家即可嵌入一款天線(xiàn)�！� 第一步是為物聯(lián)網(wǎng)設備電路板上的天線(xiàn)booster選擇最佳位置。Ignion會(huì )在此階段提供建議，并輔以可視化的建模。在選擇和放置任何其他元件之前，先選擇和放置在PCB上的天線(xiàn)元件，這是加速設計過(guò)程的關(guān)鍵。 第二步是調整無(wú)源電子元件，以創(chuàng )建一個(gè)“匹配電子電路”或“匹配網(wǎng)絡(luò )”。這種匹配確保了各種網(wǎng)絡(luò )的能源效率，而與無(wú)線(xiàn)協(xié)議或頻段無(wú)關(guān)。同樣，Ignion提供了所有必要的指導，使這個(gè)設計過(guò)程變得簡(jiǎn)單和易于遵循。 最后一步是將物聯(lián)網(wǎng)設備通過(guò)網(wǎng)絡(luò )分析儀來(lái)進(jìn)行檢驗，以確保它符合所有需要的性能要求。根據結果，可能需要對匹配電路進(jìn)行進(jìn)一步的調整，但不需要任何可能會(huì )困擾電子工程師的東西。
將一種物聯(lián)網(wǎng)設備推向市場(chǎng)，而不會(huì )出現Puente所說(shuō)的“令人討厭的意外”，天線(xiàn)和射頻從未像現在這樣如此簡(jiǎn)單�！霸O計過(guò)程從一開(kāi)始就是可預測的�！彼f(shuō)。目前，Ignion已經(jīng)將上述三個(gè)步驟進(jìn)一步簡(jiǎn)化到其網(wǎng)站上的Fast Track線(xiàn)上服務(wù)，物聯(lián)網(wǎng)系統工程師可以在24小時(shí)內免費得到一款天線(xiàn)設計。 與過(guò)去為物聯(lián)網(wǎng)設備定制開(kāi)發(fā)天線(xiàn)和復雜的測試和安裝方法相比，Virtual Antenna™位于現成的、更易于使用類(lèi)方法的“神奇象限”內（參見(jiàn)相鄰象限圖）。
覆蓋所有的無(wú)線(xiàn)協(xié)議 Virtual Antenna™技術(shù)為面向多樣化市場(chǎng)的物聯(lián)網(wǎng)設備制造商提供了一種令其放心的解決方案。它可以針對蜂窩網(wǎng)絡(luò )標準（NB-IoT和LTE-M，以及2G一直到5G）和一系列非蜂窩無(wú)線(xiàn)協(xié)議進(jìn)行調整。 這些非蜂窩通信協(xié)議包括藍牙、LoRa、Sigfox、Wi-Fi、WiSUN和Zigbee等。Virtual Antenna™無(wú)線(xiàn)協(xié)議組合也可以覆蓋全球導航衛星系統（GNSS）和全球定位系統（GPS）形式出現的衛星信號接收。 加速增長(cháng) 對于物聯(lián)網(wǎng)設備制造商來(lái)說(shuō)，當您將兩個(gè)射頻器件放入一個(gè)產(chǎn)品時(shí)，天線(xiàn)的復雜性并不是簡(jiǎn)單地翻了一倍。其復雜性將增加一個(gè)數量級，而這就是Ignion可以發(fā)揮作用的地方了。 Virtual Antenna™是一項業(yè)界可以廣泛使用的技術(shù)突破，因為它可以為用戶(hù)消除這種復雜性。Ignion的創(chuàng )新技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)設備制造商提供了前所未有的開(kāi)發(fā)周期，使其盡可能快地將多頻段產(chǎn)品推向市場(chǎng)。 Fast Track工具 Ignion另一個(gè)功能強大的工具是其獨特的無(wú)線(xiàn)設計Fast Track線(xiàn)上工具。Fast Track無(wú)線(xiàn)設計服務(wù)是專(zhuān)為那些可能不確定如何開(kāi)始使用Virtual Antenna™技術(shù)的公司而設計的，該工具可以將天線(xiàn)單元（booster）虛擬地放置在客戶(hù)的PCB上。 然后，Ignion為所需的頻段設計第一版匹配電子電路方案，所有這些都針對物聯(lián)網(wǎng)設備的特定電路板進(jìn)行了優(yōu)化。通過(guò)這種方式，從一開(kāi)始就可以預測物聯(lián)網(wǎng)設備的無(wú)線(xiàn)性能。 使用Fast Track無(wú)線(xiàn)設計工具的用戶(hù)可以在24小時(shí)內獲得反饋，目前Ignion也在其中文網(wǎng)站上為中國客戶(hù)開(kāi)始了Fast Track服務(wù)，成為了射頻與天線(xiàn)工程領(lǐng)域內的一個(gè)重大的創(chuàng )新。 用戶(hù)成功案例 從Landis+Gyr商業(yè)化案例中看各種優(yōu)勢…… 在Landis+Gyr公司，Matthews負責北美和亞太地區無(wú)線(xiàn)設備的硬件架構。這必然意味著(zhù)要使用不同的通信技術(shù)和多個(gè)工作頻段，這也會(huì )造成設計周期中的復雜性，即使是一位經(jīng)驗豐富的射頻和天線(xiàn)工程師，他也不愿意這樣做。 目前，Landis+Gyr正在開(kāi)發(fā)一款高端、小批量的通信設備，由于它通過(guò)筆記本電腦上的USB端口連接到網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )，因此設計必須緊湊小巧。 “Ignion解決方案無(wú)疑對我們有很大幫助，因為我們能夠更快地推出產(chǎn)品，”Matthews說(shuō)，“對我們來(lái)說(shuō)，極大地降低了設計復雜性，也顯著(zhù)減少了驗證時(shí)間�！� 對Matthews來(lái)說(shuō)，Ignion的另一個(gè)吸引力是“最小的設備差異”。Landis+Gyr計劃在多個(gè)地區推出新設備，而每個(gè)地區都有不同的工作頻段。為了解決這個(gè)問(wèn)題，Landis+Gyr最初考慮在不同地區使用不同的外部天線(xiàn)，但這個(gè)想法并不可行。最后，Matthews選擇了Ignion的TRIO mXTEND™三頻天線(xiàn)booster。 “我建議使用同一個(gè)Ignion硬件的不同變體來(lái)覆蓋不同地區的所有頻段，”他解釋說(shuō)，“這減少了我們建立庫存管理系統的工作量，因此Ignion可能是我所遇到的最先進(jìn)的天線(xiàn)技術(shù)公司�！� 用戶(hù)成功案例 ......以及ZillionSource 由思科（Cisco）支持的ZillionSource是一家領(lǐng)先的資產(chǎn)追蹤和供應鏈管理公司。該公司為貨物和集裝箱追蹤提供企業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)軟件平臺和高性能物聯(lián)網(wǎng)設備。 ZillionSource的設計工程師Peter Huang表示，“增強產(chǎn)品性能和可靠性”是我們公司選擇Ignion來(lái)助力開(kāi)發(fā)下一代物聯(lián)網(wǎng)設備的主要原因。 ZillionSource和Ignion并肩合作，開(kāi)發(fā)了一款GPS追蹤器原型產(chǎn)品，可以覆蓋LTE和GSM頻段。該設計基于Ignion的TRIO mXTEND™三頻天線(xiàn)booster構建。 “一切都在按計劃進(jìn)行，”P(pán)eter說(shuō)，“高性能和專(zhuān)業(yè)設計是我們選擇Ignion的主要考慮因素，很高興我們做出了正確的選擇�！� Ignion加入德國電信IoT Solution Optimizer物聯(lián)網(wǎng)解決方案優(yōu)化工具戰略計劃 Miguel Rodriguez是歐洲物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的重要推動(dòng)者。作為德國電信物聯(lián)網(wǎng)設備驗證和工程高級經(jīng)理，他和他的團隊負責確保設備與集團在歐洲12個(gè)國家運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )正�；ヂ�(lián)互通。除了從2G一直到5G，德國電信還推出了NB-IoT和LTE-M網(wǎng)絡(luò )。 德國電信設備認證工作的核心是其物聯(lián)網(wǎng)解決方案優(yōu)化工具（IoT Solution Optimizer），該工具于2019年在巴塞羅那舉行的世界移動(dòng)通信大會(huì )（Mobile World Congress）上正式推出，它是一種線(xiàn)上“數字孿生”建模工具，可支持設備制造商去衡量不同的設計如何影響電池壽命和覆蓋范圍。該工具還提供了一系列指導，幫助廠(chǎng)商了解如何構建從停車(chē)傳感器到智能表計等不同類(lèi)型設備，它根據物聯(lián)網(wǎng)垂直應用案例匯總和匿名化數據。這樣做的目的是將產(chǎn)品更快地推向市場(chǎng)，同時(shí)仍能與網(wǎng)絡(luò )保持兼容。 在2020年年中，德國電信將Ignion加入到其物聯(lián)網(wǎng)解決方案優(yōu)化工具合作伙伴名單中。Rodriguez表示，Ignion在天線(xiàn)方面擁有的專(zhuān)業(yè)知識和建模能力，讓許多使用物聯(lián)網(wǎng)解決方案優(yōu)化工具的公司大開(kāi)眼界，尤其是那些以前沒(méi)有意識到天線(xiàn)集成對整體設備性能影響的公司。 通過(guò)在IoT Solution Optimizer物聯(lián)網(wǎng)解決方案優(yōu)化工具中對Ignion的天線(xiàn)進(jìn)行建模，能夠看到它們在PCB上的位置是如何影響覆蓋范圍和性能的，并了解它們如何影響電池壽命。Rodriguez說(shuō)，這使得天線(xiàn)在實(shí)現商業(yè)應用具體目標方面所發(fā)揮的關(guān)鍵作用更加明顯。 德國電信物聯(lián)網(wǎng)設備驗證和工程高級經(jīng)理Miguel Rodriguez表示：“當我們開(kāi)始與許多公司探討時(shí)，他們通常將天線(xiàn)視為其移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)設備設計中具有最低風(fēng)險的設計環(huán)節之一�！�
Virtual Antenna™技術(shù)改變了游戲規則 使Virtual Antenna™從競爭產(chǎn)品中脫穎而出的不僅僅是更大的規模經(jīng)濟和更快的上市時(shí)間，還有簡(jiǎn)捷易用。 易用性極大地簡(jiǎn)化了設計過(guò)程和工程師配置匹配電路，盡管這兩項創(chuàng )新本身就是游戲規則的改變者，得到了Ignion的大力支持。目前，Ignion已經(jīng)將復雜的天線(xiàn)設計過(guò)程進(jìn)一步簡(jiǎn)化到其英文網(wǎng)站或者中文網(wǎng)站上的Fast Track線(xiàn)上服務(wù)，物聯(lián)網(wǎng)系統工程師最快可以在24小時(shí)內就能夠免費得到一款天線(xiàn)設計。 Matthews對Ignion的前端模擬、調優(yōu)和性能審核服務(wù)的印象尤為深刻�！耙驗樗麄兊膱蟾媸菍�(zhuān)業(yè)的、基于模板的，所以可以在內部傳閱，而無(wú)需自己付出任何努力或對它們進(jìn)行修飾，”他說(shuō)，“綜合所有因素，Ignion可能是我所遇到的最先進(jìn)的天線(xiàn)技術(shù)公司�！� 天線(xiàn)選擇也被簡(jiǎn)化了。傳統的方式是瀏覽在線(xiàn)目錄，這些目錄通常包含數千種可供選擇的產(chǎn)品，每種產(chǎn)品都被預先定義為在狹窄的特定區域內運行。另一方面，Virtual Antenna™產(chǎn)品組合由不到十種產(chǎn)品組成，覆蓋了所有的無(wú)線(xiàn)協(xié)議和頻段排列。耗時(shí)搜索次優(yōu)產(chǎn)品的日子可能已經(jīng)一去不復返了。 Groot將Virtual Antenna™的行業(yè)重要性比作一級方程式賽車(chē)（Formula One cars）中的輪胎。如果輪胎不合格，那么“引擎”的力量將無(wú)法充分體現，大家在了解連接性和創(chuàng )新應用案例后再進(jìn)行思考。 在Virtual Antenna™的驅動(dòng)下，物聯(lián)網(wǎng)加速發(fā)展的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。 |
