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Bigbelly 在“智能垃圾桶”中使用陶格斯天线

大多数人都认为,技术创新与垃圾和回收管理是两个对立的概念,但是,位于马萨诸塞州的 Bigbelly 则在陶格斯先进天线的帮助下,将两者联系在了一起。

BB5 Triple - Times Square, NYC - WrapsBigbelly 在意识到将垃圾和回收管理这个地球上效率最低、资源最密集的行业进行改造的机会后,于 2003 年推出了首款智能垃圾和回收系统。

在接下来的几年中,公司将通过可再生太阳能和信息技术开发出一种面向公共空间的独特解决方案。这款智能系统与云连接,可以美化公共空间,增强运营效率。它的特点是采用由太阳能驱动的独特压实技术来增加垃圾桶容量,提高垃圾总容量。通过云连接,可实时提供各种废品-垃圾(单流、瓶/罐和纸张回收;以及有机物)容量的可执行数据,从而确保获得最佳的运营效率。

随着客户认识到高效率的好处,Bigbelly 已在纽约、芝加哥和波士顿等城市实施首批面向广泛公共空间的回收计划,现在,已是公共空间可堆肥收集技术的先驱。在朝向由数据和云计算驱动的智慧城市的发展过程中,Bigbelly 提供了适用于垃圾管理的关键基础架构解决方案。

重塑垃圾和回收收集

Bigbelly 正通过其新型智能垃圾和回收管理解决方案满足实际需求。城市垃圾要么收集得太频繁,造成燃料和人力浪费,同时产生二氧化碳,要么无法满足需求,导致垃圾桶溢出,再次造成垃圾、健康和安全问题。正如陶格斯北美销售部副总裁 Tim Dolan 所说,

“Bigbelly 采用的是一种现代化方法。他们开发出了一种系统,可将信息发送回到 Bigbelly 客户的公共工程部或是设施管理组。有了实时数据后,客户可根据需要制定垃圾拾取计划,轻松实现垃圾和回收收集流程的优化,从而减少卡车每日出车的需要。

在 Bigbelly 采用的解决方案中,需要 GPS 和 蜂窝PA.25A-1通信。公司需要的是即使是在城市峡谷,亦或是存在很多建筑物、树和其他障碍物的位置也能提供可靠有效连接的天线解决方案。早在成立之初,Bigbelly 就从领先的 M2M 模块制造商处了解过陶格斯。Dolan 表示,“唯一的问题在于垃圾桶通常由金属制成,这会完全阻挡射频信号。因为很多产品都可以与蜂窝和 GPS 整合,因此,我们知道,我们可以解决这个问题。”此外,Bigbelly 已设计了电路板,因此,它需要一种可轻松将其改装到系统中的高效天线。陶格斯直面挑战。

虽然 Bigbelly 的装置由金属制成,但是,位于该装置顶部太阳能电池板中部内装有 PCB 板,并采用了塑料窗口来覆盖。这样,在垃圾桶内就可以进行射频信号的可靠传输,报告位置、填充水平以及收集状态等信息。

Taoglas USA 董事 Dermot O’Shea 记得这一项目。

“这是一个既奇特又令人兴奋的项目。您能想象垃圾和回收实际上可通过 2G/3G 技术实现实际连接并传递信息吗?几年前,我们都认为这是不可能实现的,但是,这就是物联网(IoT)和机器对机器(M2M)技术令人惊讶的地方。”

需要快速轻松集成

考虑到该项目需要与已经设计好的 PCB 一起使用,陶格斯工程部选择了 FXP14 天线。这是一款由柔性聚合物制成的七频段蜂窝天线,尺寸极小,可直接固定到产品外壳上,甚至是弧形的外壳上。天线与主板进行机械接触后,可实现与 Bigbelly 工作站的连接。FXP14 天线在 850、900、1700、1800、1900、2100 Mhz 所有蜂窝频段和 GPS 上的效率超过 50%,适用于 GSM、 CDMA、DCS、PCS、WCDMA、UMTS、HSPA、GPRS 和 EDGE。

Bigbelly 对这款天线感到非常满意。“FXP14 是一款成品天线,无需定制。设备的连通性已在位于圣迭戈的陶格斯电波暗室进行预测试,在陶格斯向我们提供所有信息后,我们将设备提交进行 PTCRB 测试和认证。陶格斯推荐的是正确的解决方案,我们在第一次时就通过了。”Bigbelly 工程部副总裁 Kevin Menice 说道。

O’Shea 表示,“我们与物联网(IoT)/M2M 设备合作过多次,我们发现,FXP14 性能高,可更好地联网。该款天线可提高灵敏度(尤其是低信号区),导致较高的数据吞吐量。Bigbelly 的装置需要在农村低信号区和城市地区的性能保持一致,因此,这款天线就是最好的选择。FXP14 可以降低辐射杂散发射的可能性,使 Bigbelly 的装置更容易通过入网认证,从而更快,更经济地进入市场。”

迈向下一代

Bigbelly 的垃圾和回收装置需要有效的蜂窝和 GPS 信号,以便在每个垃圾桶装满时进行通信,这样,Bigbelly 的客户就能制定一条最为优化的收集路线,从而最大程度地提高客户的利润。最初使用陶格斯 FXP14 的系统非常有效,但是,在 2009 年年底,Bigbelly 意识到,是时候考虑换一种新设计了。Menice 表示,“因为人为破坏或汽车撞击事故的因素,我们不得不设计出一种稳定性更高,更加坚固耐用的系统。”

O’Shea 解释道,这就是陶格斯 PA.25A Anam 为什么出现的原因。“这是一款可直接焊接到主板上的 SMD 天线。”通过与陶格斯的合作,在新设计中,将 PA.25A 整合到升级板的设计中。PA.25A 在 850、900、1700、1800、1900和 2100 Mhz 所有频段的效率超过 51%,适用于 GSM、CDMA、DCS、PCS、 WCDMA、UMTS、HSDPA、GPRS 和 EDGE。

O’Shea 表示,“这款新天线被称为 Anam,意即“灵魂”,是我们天线系列的心脏和灵魂。该款天线是我们最畅销、性能最好的嵌入式蜂窝天线。该天线是基于多年对高端陶瓷配方的研究和开发经验,并将较低蜂窝频段融入小尺寸中而形成的结晶。它在所有频段上的效率超过 51%,这在市场上是闻所未闻的。此外,它非常坚固耐用,可用于汽车工业等极端环境。无需定制,可直接集成。”

“PA.25A 是一款内置 SMD 陶瓷天线,可在需要更高耐用性时使用。它也是所有天线类型中性能最好的天线。”O’Shea 继续说道。“它采用了特殊配方的电介质陶瓷制成。其迹线采用高级银墨印刷而成,空间几何形状为单级 PIFA 拓扑结构,交付时使用卷袋包装。”PA.25A 天线可通过现有 SMD 流程安装在任何 PCB 上。

新一代产品也需要 GPS 连接,因此,会在新设计中直接使用 SGP.25C SMD 天线,从而使整个产品更加坚固可靠。“SGP.25C 是一个表面贴装解决方案,满足新设计在可靠性、冲击和振动方面的环境状况。”Dermot O’Shea 解释道,“GPS 功能可用于太阳能垃圾压实机的定位。”

这些天线都被安装在 Bigbelly 的垃圾和回收装置中,是一种与之完全匹配的解决方案。“我们为客户提供了强大的解决方案。陶格斯不仅帮助我们通过认证,还知道如何实现与物联网(IoT)/M2M 设备的连接。”Menice 指出。

展望未来

Bigbelly 与陶格斯已合作多年,在此期间,公司已逐渐成长为智能垃圾和回收系统方面的世界领导者,并不断取得成功。公司现已在各州以及超过 47 个国家或地区部署了解决方案,并赢得了许多奖项。Menice 解释说,市政机构、大学校园、企业办公室和零售店、以及医疗健康公司等客户可对每个位置进行正确的垃圾和回收管理,使这些客户以一种对财务负责的方式将收集频率降低 70%-80%。

Dolan 表示,Bigbelly 符合当今的思维方式。“这款智能垃圾和回收系统有许多优势,这让客户非常喜爱 —— 该装置全封闭,可减少垃圾溢出,消除病虫害,从而美化公共空间;可减少收集频率,降低成本,实现人力资源的重新分配,从而提高运营效率等。这也难怪公司会如此成功。”

技术一定会发展,这是必然趋势。2016 年,一些主要运营商将不再服务 2G 网络,转而专注于 3G 和 4G。因此,虽然市场上的物联网(IoT)/M2M 设备可能还会存在较长一段时间,但是,大多数供应商都在努力整合能在 4G 市场中发挥作用的技术。幸运的是,PA.25A 可与 3G 一起使用。考虑到数据传输水平,它还可以为 Bigbelly 服务多年。

“不过,我们正与 Bigbelly 一起制定 4G MIMO 解决方案。”Dolan 解释道。

随着市场上技术的不断发展,公司可以在陶格斯的帮助下在 5G 出现时实现与 5G 功能的兼容。

“当需要为我们的垃圾和回收系统增添新功能时,我们将继续对陶格斯进行评估。我们深信,他们一定能为我们提供具有高连通性,且具经济实惠的解决方案。” Menice 评价道。

 

Resources

FXP14 数据表:http://www.taoglas.cn/wp-content/uploads/2015/05/FXP14.07.0100A.pdf

FXP14 新闻稿:http://www.taoglas.cn/m2m-cellular-flexible-antenna/

PA.25A 数据表:http://www.taoglas.cn/wp-content/uploads/2015/06/PA.25a.pdf

PA25  新闻稿:http://www.taoglas.cn/miniature-hexaband-surface-mount/

SGP.25C 数据表:http://www.taoglas.cn/store/sgp-1575-25-4-c-02-gps-1575mhz-smd-mount-patch-with-pcb-25mm/

Bigbelly 网站:http://www.bigbelly.com/

Bigbelly 维基百科:http://en.wikipedia.org/wiki/Bigbelly

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