Os hotspots de hélio são baseados na cadeia de blocos redes descentralizadas que permitem aos utilizadores aderir à rede e colher a criptomoeda conhecida como Helium Network Token (HNT). Estes hotspots permitem aos utilizadores ligarem-se a dispositivos IoT que abrangem uma vasta gama de distâncias em comparação com as redes sem fios, como o Wi-Fi. Além disso, em comparação com LoRaWANAs redes Helium oferecem uma abordagem descentralizada e ainda são construídas com base na tecnologia LoRaWAN. Outro objetivo dos hotspots Helium é conseguir uma transmissão segura e de baixo consumo de energia dos dados IoT dentro da rede Helium. Isto permite aos utilizadores reduzir os custos dos sistemas IoT de longo alcance. Este artigo abordará um dos aspectos mais importantes do desenvolvimento de um hotspot Helium: a seleção de uma antena adequada para um hotspot. A seleção da melhor antena para um determinado hotspot é crucial, pois determina o desempenho do hotspot e da rede Helium em geral. Começaremos por compreender a importância de Antenas de hélio numa rede Helium, e os seus diferentes tipos de antenas. Por último, são apresentadas algumas considerações práticas e conselhos de instalação para referência do utilizador.
Compreender as antenas de hélio e a sua importância
As antenas Helium são elementos que transmitem e recebem informações IoT em redes Helium descentralizadas. As antenas Helium são construídas para transmissão de baixa potência e longa distância. Essas antenas operam na faixa de frequência LoRaWAN dedicada a diferentes localizações geográficas. Para locais na América do Norte, a faixa de frequência é 902-930 MHz, e para a Europa, está na faixa de 860-870 MHz.
Numa configuração de hotspot Helium, as antenas Helium desempenham um papel crucial, uma vez que regulam os seguintes factores de um hotspot Helium. Os factores são:
- Desempenho: A colocação, o tipo e a orientação da antena determinam a potência de transmissão para a rede Helium a partir de um determinado hotspot. Portanto, é essencial determinar a antena correta para um determinado caso de utilização.
- Cobertura e alcance do sinal: Para uma determinada localização topográfica, é necessário selecionar o tipo de antena e o ganho corretos para obter uma cobertura de sinal ideal.
- Directividade e ganho: As antenas Helium devem satisfazer os níveis de ganho necessários para fornecer conetividade suficiente em toda a rede Helium. Além disso, dependendo das diferentes caraterísticas geográficas, a directividade das antenas pode afetar a conetividade global fornecida pelas antenas Helium.
Por último, as antenas Helium desempenham o papel crucial de permitir a transmissão de dados IoT através do hotspot Helium numa rede Helium.
Tipos de antenas de hélio
Compreendendo a importância das antenas de hélio nos hotspots de hélio, vamos investigar alguns dos tipos mais comuns de antenas de hélio. As antenas de hélio dividem-se principalmente em dois grupos:
- Antenas omnidireccionais
- Antenas direcionais
Antenas omnidireccionais são um tipo de antena que irradia sinais de rádio em todas as direcções com igual ganho e estão equipadas com uma directividade de 360 graus. Essas antenas oferecem cobertura total, mas são suscetíveis a interferências. Estas antenas são adequadas para o seu hotspot Helium se viver num ambiente urbano ou suburbano. Os prós e contras das antenas omnidireccionais são summarizados da seguinte forma:
Prós:
- Cobertura total de 360 graus
- Normalmente são compactos
- Fácil de instalar e utilizar
Contras:
- Tem uma distância de cobertura relativamente baixa
- Suscetível de interferência
Antenas direcionais por outro lado, são um tipo de antena que cobre uma área ou um sector de uma área. Normalmente, cobrem sectores de diferentes ângulos, com alguns ângulos de common, como 60, 90 e 120 graus. No entanto, as antenas direcionais estão equipadas com um ganho direcional mais elevado do que as antenas omnidireccionais. Estas antenas são adequadas para ambientes rurais. Os prós e contras das antenas direcionais são summarizados da seguinte forma:
Prós:
- Elevada gama de cobertura
- Resistente a interferências
- Ganho direcional elevado
Contras:
- Desenhos complexos
- Fornecer cobertura apenas na direção pretendida (área ou um sector de uma área)
- Processo de instalação complexo
Factores-chave a ter em conta na escolha de uma antena
É essencial compreender os principais factores que influenciam o desempenho, a cobertura do sinal e a directividade das antenas Helium utilizadas nos hotspots Helium. Estes factores são vitais para determinar a conceção correta da antena para um melhor desempenho do seu hotspot Helium. Os principais factores são:
Frequência:
É necessário conhecer a banda de frequência correta correspondente à sua localização geográfica. Uma vez que os hotspots Helium utilizam bandas de frequência LoRaWAN, é necessário conhecer a banda de frequência LoRaWAN correspondente na sua área. As bandas de frequência LoRaWAN de diferentes áreas são as seguintes:
América do Norte - 902-930 MHz
Europa - gama 860-870 MHz
A maioria das regiões asiáticas - gama 433 MHz
Ganho:
O ganho da antena é definido como o rácio entre a potência radiada da antena numa direção específica e a potência radiada da antena de referência (monopolar). Para a maioria das antenas Helium, é medido em dBi. Esta é uma métrica importante para compensar as interferências e a atenuação introduzidas no ambiente e no sistema de RF. Como regra geral, não é desejável ter níveis de ganho elevados. Para ambientes urbanos, são desejáveis níveis de ganho baixos e, para ambientes rurais, níveis de ganho médios.
Altura e localização:
A altura da antena é outro fator-chave que está correlacionado com o ganho esperado de uma antena. Normalmente, espera-se que a altura e a localização de uma antena de hélio cubram os hotspots de hélio num raio de 10 km. Além disso, para ambientes planos, são esperadas antenas de elevado ganho com uma altura elevada. Além disso, no caso de instalações interiores, as antenas devem ser montadas num teto com proteção adequada, ao passo que, no exterior, devem suportar as condições ambientais prevalecentes.
Qualidade e comprimento do cabo:
Os cabos e outros subsistemas das antenas introduzem atenuação no sistema global da antena. Por conseguinte, é essencial minimizar o impacto das perdas dos cabos. Normalmente, cada cabo e subsistema introduzirá uma perda de 0,5 dB no sistema global da antena.
Resistência às intempéries e durabilidade:
Este é outro fator fundamental a ter em conta, especialmente num ambiente exterior. É aconselhável respeitar as classificações IP exigidas que correspondem às suas condições ambientais para garantir a longevidade e a durabilidade do seu hotspot Helium.
Passos práticos para escolher a antena de hélio correta
Seguem-se os passos práticos a ter em conta ao selecionar a antena Helium adequada para o seu hotspot Helium:
- Avaliar o ambiente e a colocação da antena. É importante colocar a antena de modo a obter um maior grau de linha de visão (LOS) e adaptar-se às condições ambientais. Para ambientes urbanos e suburbanos, são preferíveis as antenas omnidireccionais, enquanto para ambientes rurais são preferíveis as antenas direcionais.
- De seguida, é necessário avaliar os potenciais obstáculos em LOS. Para um ambiente plano e com muita vegetação, pode selecionar uma antena de ganho elevado.
- Por último, ao encomendar a antena, deve respeitar as diferentes políticas e regulamentos de commelecomunicações da sua região, incluindo a gama de frequências aplicável e a disponibilidade de redes Helium.
- Além disso, pode participar em diferentes fóruns e debates sobre as redes Helium para se manter atualizado sobre os avanços e as políticas mais recentes.
Dicas de instalação e melhores práticas
Vamos agora descrever algumas das dicas importantes e melhores práticas na instalação de antenas Helium para o seu ponto de acesso. Estas incluem:
- Seguir as técnicas de instalação instruídas e documentadas para diferentes tipos de antenas. Por exemplo, escolher e assegurar que as antenas direcionais cobrem a região de interesse pretendida e instalá-las de modo a evitar quaisquer potenciais obstáculos.
- Montagem estável e minimização de cabos e subsistemas desnecessários.
- O desempenho da antena pode ser melhorado através da utilização de caixas adequadas, quando necessário, da execução de planos de manutenção adequados e da garantia de uma montagem estável da antena.
Resolução de problemas do Common
Os erros e as desconexões são comuns nas redes Helium. Aqui estão alguns conselhos gerais sobre como solucionar esses problemas de common:
- Atenuação das interferências de sinal: Utilizar uma proteção adequada contra outros dispositivos electromagnéticos e assegurar uma ligação à terra adequada da antena.
- Resolução de problemas de conetividade: Verificar as ligações físicas. Efetuar diagnósticos de rede utilizando diferentes ferramentas de monitorização da rede. Verificar as convenções de nomeação de protocolos.
- Efetuar controlos de manutenção regulares e pedir ajuda ao community.
Conclusão
Neste artigo, falámos sobre como selecionar uma antena Helium para o seu hotspot Helium. Descrevemos alguns dos tipos de antenas de hélio e os seus prós e contras. Além disso, também discutimos os principais factores a ter em conta na seleção de uma antena adequada e os passos práticos para selecionar uma antena. Por fim, descrevemos alguns dos problemas gerais relacionados com as antenas Helium e dicas para resolver esses problemas.
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