Kritisk design af trådløs hardware

Siden starten af nullerne har trådløse enheder – delvist med rette – haft ry for at være upålidelige. Men det kan lade sig gøre at designe trådløse systemer, der kommunikerer sikkert.

Af Anders P. Mynster, FORCE Technology

Vi kender alle, at forbindelsen til mobiltelefonen forsvinder i et område, hvor der ellers burde være dækning, at vores Bluetooth headset pludselig falder ud, eller at den trådløse fjernbetjening ”bare er holdt op med at virke”.

Men det kan lade sig gøre at designe trådløse systemer, der kommunikerer sikkert. Fx sendte Voyager 1 satellitten i 1990 billeder tilbage til jorden over ca. 150 millioner kilometer. Vi bruger samtidigt radar og radiotranspondere til at undgå, at fly kolliderer, alt imens politi, brandvæsen og ambulanceførere bruger TETRA til at kommunikere med i livskritiske situationer. Med andre ord er der mange eksempler på, at trådløs kommunikation kan fungere meget pålideligt. Så hvad er det, designere og virksomheder gør, der får det til at fungere så godt?

Frekvensbånd og teknologien

Det første valg er naturligvis den teknologi og de frekvensbånd, man vælger. Meget af vores radiokommunikation fungerer i dag i de ulicenserede bånd, og der er man ikke sikret mod forstyrrelser fra andre kommunikationssystemer. Udover frekvensbåndet er der naturligvis også valg, som handler om teknologien specifikt. Fx arbejder standardiseringen for 5G for tiden på at lave tre grene af teknologien:

  • Ultra broadband med datarater over 10 Gigabit/sekund
  • Massive Machine-to-Machine med 10-100 gange flere enheder end mobilnettet i dag
  • Critical communication med latency under 1 millisekund og pålidelig levering af data.

Her er det essentielt at se, at disse lever op til meget forskellige formål, og at man i den sidste gren med pålidelig kommunikation har ofret både hastighed og antal enheder for at få en mere pålidelig kommunikation. Hastigheden er fordi, en lavere datarate også sikrer længere detektionstid på hver bit og derved bliver den nemmere at detektere. Antallet af enheder er fordi, der så er lavere risiko for kollisioner med andre enheder og samtidig også er bedre plads til at retransmittere indholdet.

Hardwarespecifikke tiltag

Det er dog ikke nok alene at arbejde med teknologien. Der er også hardwarespecifikke tiltag, som kan øge pålideligheden af kommunikationen.

Læs mere her

Kontakt

For yderligere information om funktionskritisk design af trådløs hardware kontakt Anders P. Mynster, seniorkonsulent, apm@force.dk, tlf. +45 72 19 44 25.

Dette er et uddrag fra en artikel bragt i SPM magasinet, august 2017.