Press "Enter" to skip to content

11 мифов об автомобильном интернет вещей (IoT)

Реализация интернет вещей (IoT) является достаточно сложной задачей в традиционных сценариях использования сетей беспроводных устройств: в сельском хозяйстве, промышленности, умном городе и других приложениях в различных отраслях промышленности. Но развертывание интернет вещей требует другого уровня сложности, когда местоположение является мобильным и имеет радиочастотную динамику транспортного средства. Автомобильный IoT — это быстро развивающаяся область интернет вещей, обусловленная необходимостью организации превратить поезда, грузовики, корабли, автомобили и другие транспортные средства в центры беспроводной связи с возможностью подключения нового поколения. В этой статье мы попытаемся развеять 11 мифов о зарождающейся области автомобильного IoT.

Это просто новый термин для обозначения того, что существует какое-то время. В автомобилях всегда были беспроводные технологии

Да, беспроводные технологии не новость в транспортных средствах, начиная от грузовиков и заканчивая легковыми автомобилями. Однако беспроводные технологии в этих транспортных средствах и автопарках делают большой шаг вперед. Автомобили, которые когда-то имели одну или две беспроводные технологии и устройства, теперь модернизируются, чтобы они служили концентраторами беспроводной связи с длинным списком поддерживаемых беспроводных протоколов, беспроводных устройств и приложений. Например, если вы заглянете в кабину тягача, то все чаще обнаруживаете, что среда интернет вещей такая же «загруженная» и сложная, как и среда IoT на промышленном предприятии.

Интернет вещей IoT начали покорение автомобильного транспорта

IoT — неверное название для автотранспорта

Определенно верно, что большинство развертываний интернет вещей за последние несколько лет были сосредоточены на сценариях использования в средах, очень отличных от автомобильной: промышленных предприятиях, сельскохозяйственных приложениях и других применений. Но термин IoT намного шире, чем любой конкретный вариант использования. Что делает интернет вещей квалифицируемым как «IoT», независимо от настройки, так это тот факт, что несколько беспроводных технологий должны работать вместе интегрированным образом, поддерживая ряд беспроводных устройств и успешно работая в сложной радиочастотной среде. Для таких сценариев нужна настоящая стратегия интернет вещей, и автомобили определенно подходят под это описание.

Транспортные средства в автопарках, грузовые поезда и грузовые самолеты, оснащаются все большим количеством устройств с беспроводным подключением и приложений с беспроводной связью, которые требуют сложной автомобильной системы IoT. Реализации интернет вещей включают в себя диагностические системы, датчики окружающей среды, устройства физической безопасности, датчики контроля температуры, возможности отслеживания продуктов, улучшенные системы связи, устройства безопасности работников, мобильные вычислительные устройства и многое другое. Всем требуется многотехнологическая беспроводная среда с такими технологиями, как Wi-Fi, Bluetooth, сотовая связь, GPS и LoRa.

Реализация беспроводной связи для спецавтомобилей (полицейский автомобиль или скорая помощь) и обычных значительно отличаются

Реализация беспроводной сети только с Wi-Fi была бы проще во многих отношениях, но реализация беспроводной связи в транспортных средствах, которые мы наблюдаем, включает гораздо больше, чем просто предоставление детям надежного сигнала Wi-Fi для их планшетов. В пассажирских транспортных средствах, таких как школьные автобусы, шаттлы, поезда, городские автобусы и другие, Wi-Fi может быть для пассажиров наиболее заметной беспроводной технологией, но сегодня это не единственная проблема.

Эти автомобили оснащаются сложными беспроводными системами, которые включают несколько технологий и поддерживают длинный список систем, таких как билетные автоматы, системы отчетности об использовании / емкости аккумуляторной батареи, цифровые дисплеи, отслеживание местоположения, диспетчерская связь с водителями, системы безопасности / надежности и многое другое. Все эти элементы составляют настоящую среду IoT.

Проектирование систем автомобильных интернет вещей довольно сложная задача

Проблемы в развертывании обычных интернет вещей и автомобильных одинаковы

Да, многие из лучших практик других проектов интернет вещей (IoT) будут по-прежнему полезны вам в проектах автомобильного IoT. И да, вы будете работать со многими из тех же технологий. Но во многих случаях автомобильный интернет вещей расширяет границы вашего прошлого опыта в области IoT. Например, вас могут попросить поработать с беспроводными технологиями, которые не используются, например, в промышленных условиях.

Чтобы проиллюстрировать это, давайте посмотрим на полицейские автомобили. Это актуальная тема, потому что десятки тысяч автомобилей быстрого реагирования в США прямо сейчас модернизируют свои беспроводные системы, чтобы использовать сотовую сеть FirstNet, предназначенную для агентств общественной безопасности. Эти обновления обычно включает ряд улучшений, выходящих за рамки простого подключения к FirstNet, и подчеркивают сложность автомобильного IoT: полицейский автомобиль будет иметь не только подключение к FirstNet, но также Wi-Fi, Bluetooth, GNSS, UHF, 4G / 5G и другие технологии, размещенные в одном автомобиле. Затем эти технологии должны работать интегрированно для поддержки растущего списка устройств и приложений, включая телесные камеры, голосовую связь, доступ к видео высокого разрешения, распознавание лиц, подключение к ноутбукам, устройства слежения и многое другое.

Разработка IoT для автомобилей проще, чем для промышленности или медицины

Ориентация на будущее действительно важна в этих средах из-за стоимости и практических трудностей, связанных с необходимостью слишком частого обновления датчиков и беспроводных систем. То же самое и с автомобилями, но есть еще несколько причин. Одна из них — это сложность «вывоза» автомобилей на завод или специальные авторизованные центры для обновления антенны и беспроводной системы. Это становится еще более очевидным, когда обновления включают в себя весь парк транспортных средств, таких как грузовые автомобили. Организации хотят свести к минимуму время простоя для этих обновлений, а это означает, что реализациям IoT необходимо предвидеть будущие беспроводные приложения и гарантировать, что для их поддержки используются правильные технологии.

Я также должен отметить, что добавление еще одной антенны к транспортному средству часто полностью изменяет динамику радиочастоты, что отрицательно влияет на характеристики любой другой антенны. Поэтому инженеры должны провести детальное моделирование и тестирование, чтобы определить, можно ли добавить дополнительные антенны и где их можно разместить на автомобиле. Не менее важно, чтобы установка проводилась осторожно, поскольку для дополнительных антенн требуются дополнительные отверстия во внешней части автомобиля. Риск проникновения влаги через дополнительные отверстия нельзя игнорировать, поэтому при добавлении дополнительных антенн следует соблюдать большую осторожность.

Проблемы с радиочастотами в автомобилях не отличаются от проблем на производстве и медицине

Между всеми этими средами существует много общих проблем, но автомобили представляют собой очень специфические проблемы из-за преобладания металлических поверхностей и скопления большого количества беспроводных сигналов в небольшом пространстве. Транспортные средства обычно имеют несколько металлических поверхностей в непосредственной близости от антенн и устройств. Металлические поверхности становятся препятствиями, которые могут отрицательно повлиять на работу антенны. Эта проблема усугубляется тем, сколько антенн и устройств работает в относительно небольшом пространстве. Радиочастотное моделирование и тестирование имеют решающее значение для понимания радиочастотной динамики, связанной с выбором антенны и размещением антенны в свете этих препятствий.

IoT внедряется в автомобили чтобы они смогли сосуществовать с умными городами

Для достижения наилучших РЧ-характеристик необходимо установить антенну на крыше автомобиля

Зерно истины в этом есть, но существующие антенны / конструкции на крыше и состав материала крыши играют важную роль в выборе и размещении антенны. Для многих антенн на крыше крыша служит заземляющим слоем для антенны, и расположение на этом заземляющем слое может значительно повлиять на радиочастотные (РЧ) характеристики. И наоборот, для неметаллических поверхностей потребуется выбрать антенну, не требующую заземления. Независимо от того, есть ли у вас зависимая от земли / независимая антенна, другие антенны усложняют ее размещение и должны быть проверены путем моделирования и тестирования радиочастот.

Радиочастотная динамика транспортных средств очень похожа, поэтому, если я работал над одним из них, я знаю что нужно делать

Это верно, если вы работаете над идентичной моделью данного набора самолетов, поездов и автомобилей. Но даже похожие автомобили могут иметь совершенно разные радиочастотные динамики из-за их конструкции, типов используемых материалов, внутренней компоновки модели и других факторов.

Например, модели автомобилей могут выглядеть одинаково внешне, но если производитель решил сделать одну панель из стекловолокна или пластика, а не из металла, РЧ динамика, вероятно, будет сильно отличаться. И могут быть другие не сразу заметные различия между транспортными средствами, которые изменяют динамику радиочастот аналогичным образом. По этой причине радиочастотное тестирование имеет решающее значение для гарантии того, что антенна и ее размещение работают должным образом.

Поскольку автомобили постоянно находятся в движении, высокие антенны идеально подходят для обеспечения связи

Высота антенны больше не является хорошим показателем эффективности в транспортных средствах. Низкопрофильные антенны обладают выдающимися характеристиками при гораздо меньшем форм-факторе, чем антенны, обычно устанавливаемые на авто в прошлом. Но низкопрофильная антенна имеет смысл и с очень практической точки зрения — антенну легко могут повредить деревья, кусты, ветер, люди, туннели и другие препятствия. Низкопрофильные антенны с меньшей вероятностью будут повреждены этими опасностями, что позволит избежать дорогостоящего и трудоемкого ремонта.

Кроме вероятности физического повреждения других отличий в IoT антеннах нет

Есть еще одна проблема, за которой следует внимательно следить: если инженер не работал над рядом беспроводных реализаций в транспортных средствах, он, вероятно, будет удивлен длиной кабеля, используемого в автомобильном IoT. Кабели намного длиннее, чем в большинстве других проектов интернет вещей, что может привести к проблемам с затуханием, влияющим на производительность. Инженеры, работающие над этими проектами, должны тщательно выбирать компоненты, кабели и антенны для уменьшения процессов затухания.

Если я не сотрудник автоконцерна — нет смысла соваться в разработку автомобильных интернет вещей

Да, многие беспроводные системы, используемые в транспортных средствах, устанавливаются производителем оригинального оборудования на заводе, где они изначально собирались. Но многие из этих систем устанавливаются на вторичном рынке, и эти проекты возглавляются инжиниринговыми компаниями, которые работают в различных отраслях, а не являются специалистами по автомобилям.

Например, беспроводная модернизация транспортных средств служб быстрого реагирования обычно выполняется местными инжиниринговыми фирмами, а не OEM. То же самое верно и для беспроводных установок в уже находящихся в эксплуатации автопарках грузовых автомобилей, в действующих транспортных средствах общественного транспорта и других видах транспорта. Это быстро развивающаяся категория интернет вещей, и для нее требуется стратегия проектирования и разработки, адаптированная к конкретным задачам внедрения IoT в автомобили.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *