一、移動(dòng)設(shè)備為什么需要無線

　　把一臺無風(fēng)扇mini主機(jī)裝到會(huì)動(dòng)的設(shè)備上，第一個(gè)變化是線沒了。AGV在車間里來回跑，車載設(shè)備跟著車走，露天機(jī)柜離控制室?guī)装倜?，這些位置都沒法長期拖著一條網(wǎng)線。移動(dòng)性先去掉了線纜這條路徑，無線要補(bǔ)的就是這一段。

　　這段連接的內(nèi)容比想象中具體。設(shè)備要往調(diào)度系統(tǒng)報(bào)自己的位置與狀態(tài)，要接收任務(wù)與路徑指令，還要把現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)傳回去。位置固定的機(jī)柜可以靠網(wǎng)線把這件事做穩(wěn);設(shè)備一旦開始移動(dòng)，布線的難度與成本就同時(shí)轉(zhuǎn)向無線。

　　二、三類無線各守一段連接

　　決定用哪一種的，不是誰更先進(jìn)，而是設(shè)備與主機(jī)之間隔多遠(yuǎn)、要傳多少數(shù)據(jù)。Wi-Fi要先與接入點(diǎn)建立關(guān)聯(lián)才能入網(wǎng)，在局域范圍內(nèi)承擔(dān)帶寬要求較高的數(shù)據(jù)回傳，視頻與圖像通常走它。

　　藍(lán)牙把功耗壓得更低。它面向短距、低功耗的設(shè)備互連與傳感數(shù)據(jù)采集，一臺設(shè)備可以同時(shí)向多臺接收端廣播，也能組成網(wǎng)格網(wǎng);新版藍(lán)牙還提供設(shè)備之間的測距與方向測量。

　　需要跨區(qū)域時(shí)，換的是4G與5G。蜂窩通信由運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)提供廣域覆蓋，終端憑SIM卡或eSIM中的身份標(biāo)識與網(wǎng)絡(luò)完成鑒權(quán)，只有身份組合合法才能接入并取得對應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量。它不依賴現(xiàn)場自建接入點(diǎn)，設(shè)備開出園區(qū)仍然在線。

　　定位是另一條線。衛(wèi)星導(dǎo)航由空間段的衛(wèi)星、控制段的地面站與用戶段的接收機(jī)組成，接收機(jī)收到衛(wèi)星單向播發(fā)的位置與時(shí)間后自行解算，得到位置與時(shí)間基準(zhǔn)。它與負(fù)責(zé)回傳數(shù)據(jù)的通信鏈路是兩件事。

　　三、射頻環(huán)境如何改寫鏈路

　　模塊符合標(biāo)準(zhǔn)，不代表裝到機(jī)器上就穩(wěn)定。機(jī)箱內(nèi)的金屬結(jié)構(gòu)會(huì)反射無線電波，貨架與設(shè)備會(huì)擋住傳播路徑，主機(jī)與周邊設(shè)備自身還會(huì)往外輻射噪聲，反射波疊加形成多徑，信號強(qiáng)度隨位置起伏。

　　鏈路質(zhì)量因此由安裝位置與天線布置共同決定。同樣的模塊，把天線引到機(jī)柜外側(cè)、避開金屬遮擋，往往比換一只更高檔的模塊更有效;無風(fēng)扇mini主機(jī)的機(jī)箱小，天線可用的凈空更緊張，這一點(diǎn)更容易被忽略。

　　四、蜂窩鏈路成立的前提

　　部署點(diǎn)有沒有可用的網(wǎng)絡(luò)覆蓋、終端有沒有合法的身份、整機(jī)有沒有給天線留出位置，這三件事一起決定蜂窩方案能不能成立。覆蓋是運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，身份落在一張SIM卡或一顆eSIM上，天線位置則要在整機(jī)結(jié)構(gòu)與安裝空間里找。

　　運(yùn)營商的選擇也跟著現(xiàn)場走。不同運(yùn)營商的覆蓋在園區(qū)、礦區(qū)、港口這類場地差別明顯，還要看當(dāng)?shù)貙?a style='color: blue;display:inline;border:none;' target='_blank' href='http://m.168ymt.com/IOT/' onclick="HitLog('物聯(lián)網(wǎng)','http://m.168ymt.com/IOT/')" >物聯(lián)網(wǎng)卡的管理方式。把這些放在方案階段看清，比無風(fēng)扇mini主機(jī)到了現(xiàn)場再換卡換天線省事得多。

　　五、從任務(wù)反推無線配置

　　回到判斷本身。先看設(shè)備會(huì)不會(huì)移動(dòng)、要不要跨區(qū)，再看鏈路要傳多少數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)性要求多高，最后才定用哪幾種無線模塊。無線能力最終在整機(jī)上落成三個(gè)具體的部件：模塊插槽、SIM卡座與天線接口。

　　東田嵌入式無風(fēng)扇工控機(jī)DTB-3096-1235U把這件事做在整機(jī)上：它支持WIFI/5G/4G/藍(lán)牙，機(jī)身帶ANT1與ANT2兩組天線接口，配9~36V寬壓輸入與5個(gè)Intel千兆網(wǎng)口，車載與移動(dòng)部署需要的供電范圍與天線位置都留了出來。

　　需要給蜂窩模塊留位置的機(jī)型，DTB-3005-3317U把1個(gè)mini PCIe插槽與1個(gè)SIM卡座并列配置，另有6個(gè)COM口(其中1個(gè)支持RS485)與2個(gè)千兆網(wǎng)口，可以在同一臺機(jī)器上兼顧現(xiàn)場總線設(shè)備與移動(dòng)通信。

　　無線模塊在整機(jī)上的落點(diǎn)并不統(tǒng)一。東田嵌入式無風(fēng)扇機(jī)型里有以mini PCIe承載的，也有以M.2承載的，DTB-2042-5205U就用M.2 E key 2230支持WIFI;同一條產(chǎn)品線按核心特性與技術(shù)規(guī)格逐款區(qū)分，無線配置隨之不同。

　　結(jié)語

　　無線的分工寫在距離與現(xiàn)場條件里，不在制式的新舊上。把無風(fēng)扇mini主機(jī)放進(jìn)方案之前，先寫清設(shè)備會(huì)不會(huì)移動(dòng)、要不要跨區(qū)、現(xiàn)場有沒有覆蓋，再去定模塊、卡座與天線位置，剩下的才是比型號。

　　FAQ

　　三種無線能不能互相替代？

　　不能。Wi-Fi管局域范圍的高帶寬接入，藍(lán)牙管短距低功耗的傳感與配網(wǎng)，4G與5G管跨區(qū)域的廣域連接，三段距離各有成本與前提，按現(xiàn)場條件選用而不是按新舊排序。

　　沒有SIM卡座還能用4G嗎？

　　可以外接。板載帶SIM卡座的機(jī)型直接插卡使用;沒有卡座的機(jī)器可以經(jīng)USB外置4G模塊取得單一網(wǎng)段的連接。哪種做法合適，取決于這臺機(jī)器要連幾個(gè)運(yùn)營商、要不要換網(wǎng)。

　　無線信號不好，是不是換個(gè)模塊就行？

　　先看安裝與天線。金屬遮擋、反射與設(shè)備自身干擾會(huì)直接壓低鏈路質(zhì)量，天線位置與朝向的影響往往大于模塊檔次;現(xiàn)場覆蓋本身不足時(shí)，再好的模塊也補(bǔ)不上。

　　無風(fēng)扇mini主機(jī)是不是都帶無線？

　　不是。無線能力在整機(jī)上是按部件配置的：要有模塊插槽、SIM卡座與天線接口，不同機(jī)型配的部件不一樣。選型時(shí)對著要用的無線方式，看整機(jī)上有沒有對應(yīng)部件。