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5G行业终端与模组02 - 行业终端环境可靠性设计

姚家伟(X Labs) 发表于 2020-02-11 17:30:51 02-11 17:30
姚家伟(X Labs) 发表于 2020-02-11 17:30:51 2020/02/11
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【摘要】 行业终端的特点就是应用在各行各业中,每个行业都有各自的行业标准。通常行业终端的标准相对于消费类终端要严苛很多,例如车载终端对温度规格的要求要在75℃以上,而普通消费终端仅仅在50℃左右;又例如在煤矿中用的通讯终端需要满足防爆要求等等。 一个带5G连接的行业终端最终用的好不好,其对于行业适应性是非常重要的一个指标。这里根据华为X Labs与行业终端合作伙伴的合作项目中总结了下面几个环境可...

行业终端的特点就是应用在各行各业中,每个行业都有各自的行业标准。通常行业终端的标准相对于消费类终端要严苛很多,例如车载终端对温度规格的要求要在75℃以上,而普通消费终端仅仅在50℃左右;又例如在煤矿中用的通讯终端需要满足防爆要求等等。

一个带5G连接的行业终端最终用的好不好,其对于行业适应性是非常重要的一个指标。这里根据华为X Labs与行业终端合作伙伴的合作项目中总结了下面几个环境可靠性设计的关键点:

1、散热设计

除了风扇和空调,几乎很少有终端产品是靠卖散热设计来赚钱的,散热设计的最主要的目的就是在于提升终端产品的环境适应性和降低成本。

通常,散热设计需要考虑两层:

(1)设备内部的芯片自身不超过温度规格,自身可以可靠工作

(2)设备自身的散热对周边设备的影响,不要让周边的设备超过温度规格。

一般设备的散热设计只需要考虑第一层即可,但对于行业终端来说,两层都需要考虑。举个例子,就拿5G直播背包来说,设备需要全部放在背包内部,热风很难散出去,而且还要受到太阳照射的影响,所以设备的耐温规格一定要做的很高,会导致设备运行时的最高外壳温度也跟着升高。但是背包又紧贴在人体的背后,设备温度又不能太高,否则会导致人低温烫伤。

散热虽然华为MH5000的行业模组的温度规格可以提升到85℃,但是功耗也相对4G模组提升了2倍,但是如果散热设计做不好,模组很容易超温。

2、环境防护设计

环境防护设计也是行业终端必须要考虑的一点,也是比较难做的一点,因为环境防护这块的设计效果是看不见摸不着的,很多需要靠实测,而且很多的测试周期很长,像盐雾测试要长达一个月,很多厂家考虑到终端和测试的成本,环境防护设计这块会考虑的不充分,导致设备长时间一用就失效。

那么如何做好行业终端的防护设计?可以从下面两点入手:

第一步,弄清终端的实际应用场景,该场景的行标是什么,根据行标来进行设计。行标就是历史应用的总结,要充分利用好。

第二步,完全按照行标来,可能防护成本会做的很高,甚至超过总成本的一半,有些时候无论怎么设计还可能满足不了。这个时候可以细化再细化一下场景,看看能否根据细化的场景降额使用,例如车载户外设备的抗震级别要求较高,可以将设备的安装场景放在驾驶舱,这样要求就低很多。

3、“鲁棒性”设计

相对于终端成本,网络掉线的损失是行业客户是不可接受的,所以行业终端鲁棒性设计很重要。这里的鲁棒性是指排除了前述的散热、环境可靠性等自身设计后面对其他突发未知情况的还能可靠应用的能力。业内对于鲁棒性的设计,一般是“备份”设计,体现在终端内部和外部。

(1)内部:双模组、风扇N+1备份、双路供电

虽然5G的带宽能力比较强了,一张SIM卡就可以满足业务需求,但建议采用两个模组两张SIM卡的方案,既可以实现带宽扩容也可以做双连接备份。另外影响到业务关键性能的设计上也需要考虑备份,例如散热风扇、供电等等。

(2)外部:高可靠场景考虑双网、双终端接入

在连接可靠性要求更高的场景可以采用双运营商双网,或者是双终端接入,例如直播、无人驾驶的场景。

下面这张图显示的就是某直播合作伙伴和华为X Labs联合开发的5G直播背包,采用了双模组接入、双卡接入。



 

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