测量蜂窝信号强度有助于您保持物联网设备连接
当说起蜂窝系统时,大多数人都会想到智能手机以及智能手机如何帮助我们保持联系并检索信息。当工程师希望部署设备的物联网 (IoT) 网络时,我们看到的则是完全不同的一面。我们看到了信号丢失、任务关键型信息延迟以及许多可能的干扰源。鉴于物联网网络不仅连接电灯开关和智能家居设备,而且还连接由政府、市政当局和工业领域控制的关键系统,所以这样做并不可取。但是,在部署过程中使用一个小小的分析仪就可大大避免信号丢失造成的事故。
图 1:SNYPER-LTEM Graphyte 可以测量来自传统 2G/3G 和 LTE 网络基站的信号强度,以及 Cat M 和 LTE Cat NB 物联网频带中的信号。(图片来源:Siretta)
当然,可以使用许多技术(包括 Wi-Fi 和蓝牙)将物联网设备连接到互联网,但是使用蜂窝网络有四个令人信服的理由,具体如下:
- 成本:蜂窝运营商已经对其网络进行了大量投资,并且运营商之间的竞争使得蜂窝服务非常划算。
- 可用性:蜂窝网络现已覆盖全球 90% 以上的人口,而美国运营商则声称拥有超过 99% 的 LTE 覆盖率。
- 范围:蜂窝网络的覆盖范围要远大于其他许多物联网技术(例如 Wi-Fi 和蓝牙)。
- 许可频带:使用许可频带有助于最大程度地减少干扰。
为确保您计划安装物联网系统的地方有坚固耐用且信号强的蜂窝网络,您需要测量蜂窝信号强度级别。Siretta SNYPER 系列信号分析仪为我们揭开了这些测量的奥秘。使用这种手持式仪表,能够快速查找 2G/GSM、3G/UMTS 和 4G/LTE 以及现在的 Cat M 和窄带物联网(NB 物联网)网络基站的信号并测量其强度。有了这些信息,就能确定哪些网络运营商最能满足自己的需求,以及在哪里放置天线能够达到最佳性能。
对于传统蜂窝网络上的物联网连接,SNYPER-LTE Graphyte 涵盖 4G/LTE 和 3G/UMTS 频段。但是,对于物联网专用频段, SNYPER-LTEM Graphyte 涵盖 4G/LTE Cat M、LTE Cat NB 物联网 和 2G/GSM(图 1)。
物联网用于缓解交通
如下所示的交通控制系统就是一个如何使用蜂窝网络控制实际设备的例子。将蜂窝调制解调器与交通信号灯控制箱连接,可与交通管制编程服务器进行通信。通过该连接,服务器可根据一天中的时间来设置交通灯的工作时间,从而改善交通。
交通灯也能与服务器进行通信。例如,如果交通信号灯具有交通监控功能,就可以通过网络将交通信息实时发送到服务器。这样,系统就可对此灯和相邻的灯进行时间调整,以使交通更顺畅。同时,交通信号灯也能将系统检测到的任何问题向系统报告,使维修人员快速到达现场解决问题,保持交通畅通(图 2)。
图 2:通过蜂窝网络将设备、系统可靠地与互联网连接时,必须确保信号很强。(图片来源:Siretta)
信号强度是关键
尽管蜂窝网络几乎无处不在,但并非没有问题:我们每天都会遇到掉线的情况。而且,走上几步信号就正常了。遗憾的时交通灯的位置是固定的。所以,当安装类似系统时,您需要确保信号强度足够大,以保证可靠通信。不连续信号和信号电平低会导致系统性能差,响应时间慢和可靠性问题。有些蜂窝调制解调器虽然会指示信号强度,但仅报告对其可用的连接。很显然,这些信息不足以用来决定采用哪家服务提供商或在什么位置放置天线。
Siretta SNYPER 蜂窝信号强度分析仪能为您解决这些问题。这种手持式仪表工作时不受网络影响,这意味着您能够测量、分析具体位置处所有可用网络的信号强度。 SNYPER 能够做到这一点,无需为每个网络都购买 SIM。图 3 显示了如何使用 SNYPER 进行蜂窝站点检测。
图 3:Siretta Snyper 能够测量多个不同基站的信号强度,并帮您快速确定哪个网络最适合您的应用。(图片来源:Digi-Key Electronics)
SNYPER 能够测量该区域内所有基站的信号强度,并提供简要信息,包括其相对信号强度和可用的小区数量。通过这些信息,您能够快速决定在该区域中适合您应用的最佳网络,并确定有关辅助备份网络的各种选择。
有些型号会提供 USB 大容量存储器,让您直接在设备上保存多达 50 个完整的网络测量结果。对于维护工程师和系统安装人员来说,这项功能就是物件之宝,能让他们整天呆在现场,从一个站点到另一个站点并执行多次测量,从而极大地提高工作效率。
Siretta SNYPER 还能帮您如何放置天线,以获得最大信号强度。这就是说,将天线远离蜂窝调制解调器,或者安装在墙壁或电线杆上等更高的位置。
有些情况下,您可能希望使用如 Yagi 等定向天线提高信号强度。要使用 Yagi 时,您就得知道将其指向何处。通过将 SNIPER 与定向天线配合使用,您不仅能测量信号强度,还能定位该区域内网络基站的位置。使用这些信息,您能确定 Yagi 天线的正确方向。
总结
对于许多不擅长射频技术的工程师来说,测量信号强度有点儿像巫术。Siretta SNYPER 能为您揭去该过程神秘的面纱,让您快速准确地测量 2G、3G 和 4G 信号的强度,选择适合您应用的蜂窝网络并正确放置天线。您最终得到的将是一套驾驶人会对此深表感谢的、可靠的物联网设备。
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