物联网市场蓬勃发展，泰科电子TE Connectivity助力端到端应用解决方案

（文/程文智）如今的全球物联网市场正蓬勃发展，行业的渗透率越来越广。根据IDC的预测，中国将会在2026年成为全球最大的物联网市场，市场规模将会达到3000亿美元，2022至2026年平均年复合增长率为13.2%。3,000亿美元包含了企业级的物联网设备，以及个人和家用的设备。从数量上来看，个人和家用物联网设备占据了相当大的份额，但是最近三年，传统物联网行业取得稳定的增长，比如政府、工业、交通行业等行业内的物联网设备变得越来越普及。
 
在泰科电子TE Connectivity数据与终端设备事业部IoT亚太区销售负责人许世玮看来，物联网的渗透率之所以会越来越高，是因为物联网具有节省成本、节省能源、以及更加高效和更安全等特性吸引了用户的兴趣。比如说如今全球的联网平均成本仅为7年前的15%。但他同时指出，物联网虽好，但要更加普及仍然面临诸多挑战，比如用户需求过于复杂，可选择的产品过于宽泛等等。那么有没有什么比较好的解决办法呢？

图：泰科电子TE Connectivity数据与终端设备事业部IoT亚太区销售负责人许世玮

 
许世玮认为，行业内应用差异化看似很大，但其实是有很多相似性的。“我们也观察到不同行业需求所产生的差异化。对于硬件和服务厂商来说，就是要快速去响应这些不同的差异化。”他强调，TE不管是连接器、传感器，都有超过70年的经验，覆盖的行业非常多，包括汽车、工业、能源、医疗、数据中心、云端服务器等行业，TE都有相关的产品线来服务客户。

物联网设备，从硬件上来看，其实就是控制、传感和联网三大核心功能。控制器相当于一个核心大脑，传感器会将收集到的数据，包括温度、湿度、力、光等转化成数字信号，传回到云端，通过算法得到结果，进行分析之后，再交由控制器去做一系列的反应。
 
控制和传感从硬件角度来看，某种程度上可能传感会需要做一些定制化，但控制器则可以做到比较高程度的标准化。许世玮认为，联网部分有非常多的挑战。因为物联网设备基本都是使用无线通信的，这些设备在投放市场之前必须通过复杂的多级认证审批程序，以证明该产品符合政府法规和行业标准，安全可靠，并可与网络上的其他设备互操作。
 
认证审批过程可能费时费力，如果未通过审批，可能会导致产品研发时间延长，成本增加，以及推迟上市。一般来说，需要通过三个认证级别，即1级是监管审批、2级行业标准认证，以及3级运营商认证（仅适用于蜂窝技术）。

物联网设备终端一般是将无线模块与所需要的网络接口集成，以便在网络上运行。在这些接口中，天线是最重要的射频硬件，它会直接影像物联网设备的辐射性能。因此，要成功认证一个无线产品，关键是要了解其天线性能需要符合哪些监管限制和行业技术标准的要求。同样至关重要的还有，应了解哪些认证测试结果会受到天线性能的影响，并决定认证成败。此外，还应了解模块的预认证通常对天线具有限制，以及如何遵守这些限制，以充分利用模块的预认证。

图：TE展示的天线产品解决方案

 
其实，除了影响认证，天线还会影响物联网设备的功率效率。目前，全球有数十亿台无线物联网设备在各种应用中，依靠电池供电，比如智能健康、资产追踪、物流仓库、农业、环境监测、智能公共设施、智能计量等等。
 
以智能手表为例，智能手表能够用于监测用户的健康指标，如心率、血压等，这些测量的数据需要送回网络，传至云端，这将使用蜂窝连接，或WiFi等本地网络，此外，还可以使用GPS功能来确定用户的位置。因此，一块智能手表通常需要配置多个天线，如GPS天线、LTE天线、5G天线，或WiFi天线。
 
而其他一些应用，比如农业和环境感应，此类设备长期部署在野外，没有人干预，它们通常是单个电池运行，可能需要保持无线连接，以提供持续服务，使用寿命达5年，甚至10年，且要求无需更换电池。
 
因此，此类物联网设备的功耗对设备预期寿命起着至关重要的作用。那么，有哪些因素会影响物联网设备的功耗呢？
 
首先，传输和接收的功率大小；
其次，设备主动传输，或接收的持续时间（相较于它的休眠时间）；
三是，设备需要覆盖的范围。设备信号需要覆盖的距离越远，耗电量就越大；
四是，无线协议，BLE、MBIOT等协议可以实现低功率、低数据速率的传输；
五是，天线的射频性能对物联网设备的功耗至关重要。
 

由于天线的性能直接影响到通信链路和功耗，那么选择合适的天线并集成到设备中，就显得非常重要了。为了帮助客户做好物联网设备，“我们作为元器件的制造商和提供商，现在我们更希望是一个服务商，可以给用户提供专业的咨询服务。用户有问题都可以来找我们，比如用户不知道怎么去架设应用场景，我们可以提供产品上的建议，我们还有专业的工程团队，可以做定制化的场景及相应的产品，有时定制听起来好像成本很高，但我们通过广泛拓展的产品线和平台化方式可以把定制的成本降低。”许世玮分享道。
 
此外，在过去两年，TE还收购了两家业内知名的天线公司，Larid的外置天线业务部分和Linx公司，以求为客户提供更优的天线解决方案。“我们希望可以透过策略性的投资，增加我们服务更广泛客户的可能性，我们开始改变我们的商业模式，希望可以把解决客户的能力传达到终端的要求上。”许世玮强调。