Come scegliere la migliore antenna per l'hotspot Helium?

Gli hotspot Helium sono basati su blockchain reti decentralizzate che consentono agli utenti di aderire alla rete e di raccogliere la criptovaluta nota come Helium Network Token (HNT). Questi hotspot consentono agli utenti di connettersi a dispositivi IoT che coprono un'ampia gamma di distanze rispetto alle reti wireless come il Wi-Fi. Inoltre, rispetto alle LoRaWANLe reti Helium forniscono un approccio decentralizzato e sono ancora basate sulla tecnologia LoRaWAN. Un altro scopo degli hotspot Helium è quello di ottenere una trasmissione sicura e a bassa potenza dei dati IoT all'interno della rete Helium. Ciò consente agli utenti di ridurre i costi dei sistemi IoT a lungo raggio. In questo articolo si parlerà di uno degli aspetti più importanti dello sviluppo di un hotspot Helium: la selezione dell'antenna adatta per un hotspot. La scelta dell'antenna migliore per un determinato hotspot è fondamentale perché determina le prestazioni dell'hotspot e della rete Helium nel suo complesso. Per prima cosa capiremo l'importanza di Antenne a elio in una rete Helium e i diversi tipi di antenne. Infine, sono riportate alcune considerazioni pratiche e alcuni suggerimenti per l'installazione.

Capire le antenne a elio e la loro importanza

Le antenne Helium sono elementi che trasmettono e ricevono informazioni IoT nelle reti decentralizzate Helium. Le antenne Helium sono costruite per la trasmissione a bassa potenza e a lunga distanza. Queste antenne operano nella gamma di frequenze LoRaWAN dedicata a diverse località geografiche. Per le località del Nord America, la gamma di frequenze è 902-930 MHz, mentre per l'Europa è 860-870 MHz.

Nella configurazione di un hotspot Helium, le antenne Helium svolgono un ruolo cruciale in quanto regolano i seguenti fattori di un hotspot Helium. I fattori sono:

• Prestazioni: Il posizionamento, il tipo e l'orientamento dell'antenna determinano la potenza di trasmissione nella rete Helium da un determinato hotspot. Pertanto, è essenziale determinare l'antenna corretta per un determinato caso d'uso.
• Copertura e portata del segnale: Per una determinata posizione topografica, è necessario selezionare il tipo di antenna e il guadagno corretti per ottenere una copertura ottimale del segnale.
• Direzionalità e guadagno: Le antenne Helium devono soddisfare i livelli di guadagno richiesti per fornire una connettività sufficiente in tutta la rete Helium. Inoltre, a seconda delle diverse caratteristiche geografiche, la direttività delle antenne può influire sulla connettività complessiva fornita dalle antenne Helium.

Infine, le antenne Helium svolgono il ruolo cruciale di consentire la trasmissione di dati IoT attraverso l'hotspot Helium in una rete Helium.

Tipi di antenne a elio

Compresa l'importanza delle antenne a elio negli hotspot a elio, analizziamo alcuni tipi di antenne a elio. Le antenne a elio si dividono principalmente in due gruppi:

• Antenne omnidirezionali
• Antenne direzionali

Antenne omnidirezionali sono un tipo di antenna che irradia segnali radio in tutte le direzioni con lo stesso guadagno e sono dotate di una direttività a 360 gradi. Queste antenne forniscono una copertura completa, ma sono suscettibili di interferenze. Queste antenne sono adatte per il vostro hotspot Helium se vivete in un ambiente urbano o suburbano. I vantaggi e gli svantaggi delle antenne omnidirezionali sono sintetizzati di seguito:

Pro:

• Copertura completa a 360 gradi
• Di solito sono di dimensioni compatte
• Facile da installare e utilizzare

Contro:

• Ha una distanza di copertura relativamente bassa
• Suscettibile di interferenze

Antenne direzionali sono invece un tipo di antenna che copre un'area o un settore di un'area. Di solito coprono settori di diverse angolazioni con alcuni angoli common come 60, 90 e 120 gradi. Tuttavia, le antenne direzionali sono dotate di un guadagno direzionale maggiore rispetto alle antenne omnidirezionali. Queste antenne sono adatte agli ambienti rurali. I pro e i contro delle antenne direzionali sono sintetizzati come segue:

Pro:

• Elevata gamma di copertura
• Resistente alle interferenze
• Elevato guadagno direzionale

Contro:

• Progetti complessi
• Fornisce una copertura solo nella direzione desiderata (area o settore di un'area).
• Processo di installazione complesso

Fattori chiave da considerare nella scelta dell'antenna

È essenziale comprendere i fattori chiave che influenzano le prestazioni, la copertura del segnale e la direttività delle antenne Helium utilizzate negli hotspot Helium. Questi fattori sono fondamentali per determinare il corretto design dell'antenna per migliorare le prestazioni dell'hotspot Helium. I fattori chiave sono:

Frequenza:

È necessario conoscere la banda di frequenza corretta corrispondente alla propria posizione geografica. Poiché gli hotspot Helium utilizzano le bande di frequenza LoRaWAN, è necessario conoscere la banda di frequenza LoRaWAN corrispondente alla propria area. Le bande di frequenza LoRaWAN delle diverse aree sono le seguenti:

Nord America - 902-930 MHz

Europa - Gamma 860-870 MHz

La maggior parte delle regioni asiatiche - gamma 433 MHz

Guadagno:

Il guadagno dell'antenna è definito come il rapporto tra la potenza irradiata dall'antenna in una determinata direzione e la potenza irradiata dall'antenna di riferimento (monopolo). Per la maggior parte delle antenne Helium, si misura in dBi. Si tratta di una metrica importante per compensare le interferenze e l'attenuazione introdotte nell'ambiente e nel sistema RF. Come regola generale, non è auspicabile avere livelli di guadagno elevati. Per gli ambienti urbani, sono auspicabili livelli di guadagno bassi e per gli ambienti rurali livelli di guadagno medi.

Altezza e posizione:

L'altezza dell'antenna è un altro fattore chiave correlato al guadagno previsto di un'antenna. L'altezza e la posizione di un'antenna per l'elio di solito coprono gli hotspot dell'elio entro un raggio di 10 km. Inoltre, per gli ambienti pianeggianti, si prevedono antenne ad alto guadagno con un'altezza elevata. Inoltre, per gli ambienti interni, le antenne dovrebbero essere montate in un soffitto con una protezione adeguata, mentre in un ambiente esterno dovrebbero resistere alle condizioni ambientali prevalenti.

Qualità e lunghezza del cavo:

I cavi e gli altri sottosistemi delle antenne introducono un'attenuazione nel sistema complessivo dell'antenna. Pertanto, è essenziale ridurre al minimo l'impatto delle perdite dei cavi. Di solito, ogni cavo e sottosistema introduce una perdita di 0,5 dB nell'intero sistema d'antenna.

Resistenza agli agenti atmosferici e durata nel tempo:

Questo è un altro fattore chiave da considerare, soprattutto in un ambiente esterno. Si consiglia di rispettare le classificazioni IP richieste in base alle condizioni ambientali per garantire la longevità e la durata dell'hotspot Helium.

Passi pratici per la scelta dell'antenna a elio giusta

Di seguito sono riportati i passi pratici da considerare nella scelta dell'antenna Helium giusta per il vostro hotspot Helium:

1. Valutazione dell'ambiente e posizionamento dell'antenna. È importante posizionare l'antenna in modo da ottenere un maggior grado di linea di vista (LOS) e adattarla alle condizioni ambientali. Per gli ambienti urbani e suburbani sono preferibili le antenne omnidirezionali, mentre per gli ambienti rurali sono preferibili le antenne direzionali.
2. Successivamente, è necessario valutare i potenziali ostacoli in LOS. Per un ambiente pianeggiante e ricco di vegetazione, si può scegliere un'antenna ad alto guadagno.
3. Infine, al momento dell'ordine dell'antenna, è necessario attenersi alle diverse politiche e normative di communicazione della propria regione, tra cui la gamma di frequenze applicabile e la disponibilità di reti Helium.
4. Inoltre, potete partecipare a diversi forum e discussioni sulle reti Helium per essere aggiornati sui primi progressi e sulle politiche.

Suggerimenti per l'installazione e buone pratiche

Ora illustriamo alcuni importanti consigli e buone pratiche per l'installazione delle antenne Helium per il vostro hotspot. Questi includono:

• Rispettare le tecniche di installazione istruite e documentate per i diversi tipi di antenna. Ad esempio, scegliendo e assicurando che le antenne direzionali coprano la regione di interesse richiesta e installandole in modo da evitare qualsiasi potenziale ostacolo.
• Montaggio stabile e riduzione al minimo di cavi e sottosistemi non necessari.
• Le prestazioni dell'antenna possono essere migliorate disponendo di custodie adeguate, quando necessario, eseguendo programmi di manutenzione appropriati e assicurando un montaggio stabile dell'antenna.

Risoluzione dei problemi di Common

Gli errori e le disconnessioni sono frequenti nelle reti Helium. Ecco alcuni consigli generali per la risoluzione di questi problemi common:

• Attenuazione delle interferenze di segnale: Utilizzare un'adeguata schermatura da altri dispositivi elettromagnetici e garantire una corretta messa a terra dell'antenna.
• Risolvere i problemi di connettività: Controllare le connessioni fisiche. Eseguire la diagnostica di rete utilizzando diversi strumenti di monitoraggio della rete. Verificare le convenzioni di denominazione dei protocolli.
• Eseguite controlli di manutenzione regolari e chiedete aiuto al community.

Conclusione

In questo articolo abbiamo discusso come scegliere un'antenna Helium per il vostro hotspot Helium. Abbiamo illustrato alcuni tipi di antenne Helium e i loro pro e contro. Inoltre, abbiamo discusso i fattori chiave da considerare nella scelta di un'antenna adatta e i passaggi pratici per la selezione di un'antenna. Infine, abbiamo illustrato alcuni dei problemi generali legati alle antenne Helium e i suggerimenti per la loro risoluzione.