מתחנות טעינה ציבוריות בקניונים ותחנות נסיעה בכבישים מהירים ועד למחסני טעינה של צי במסופי משאיות ופארקים לוגיסטיים, תשתית טעינת רכב חשמלי (EV) נפרסת על פני מגוון רחב של סביבות. בכל היישומים הללו, קישוריות אלחוטית ממלאת תפקיד מהותי - לא רק על ידי הפעלת אבחון מרחוק והחתמת זמן עסקה, אלא גם על ידי מתן אפשרות לרכבים אוטונומיים (AVs) להוריד מפות בחדות גבוהה (HD).
נכון לעכשיו, אמינות המטען נותרה נקודת כאב מרכזית בתעשייה. מחקר של אוניברסיטת קליפורניה על מטענים ציבוריים באזור מפרץ סן פרנסיסקו מצא שרק 72.5% היו פונקציונליים . חיבור לרשת אלחוטית מאפשר למפעילים לנטר מרחוק, לפתור תקלות ואפילו לתקן ציוד (כגון באמצעות אתחול מרחוק או הורדת תיקון), ובכך למנוע אובדן עסק עקב זמן השבתה. יתר על כן, קישוריות אמינה מבטיחה שמטענים הממומנים על ידי תוכנית הנוסחה הלאומית של תשתיות רכב חשמליות (NEVI) של ארה'ב יכולים לעמוד בדרישת זמן פעולה קפדנית של 97%..
להלן פירוט מפורט של האופן שבו GNSS (Global Navigation Satellite System) , Cellular (4G/5G) ו- Wi-Fi מאפשרים יישומים אלה, יחד עם שיקולים מרכזיים בעת בחירת האנטנה המתאימה לכל טכנולוגיה.
1. GNSS: תזמון ומיקום דיוק גבוה
למרות שתחנות טעינת EV מוברגות לבסיסי בטון ונשארות נייחות, הן מסתמכות במידה רבה על GNSS עבור יישומי תזמון מדויקים , כגון יצירת חותמות זמן מאובטחות לעסקאות תשלום.
בחירת אנטנה ופריסה נקודות מפתח
אנטנות תיקון: אלו הן הבחירה האידיאלית. מכיוון שתחנות הטעינה מותקנות באופן קבוע, קל להבטיח שלאנטנה תהיה נוף ברור וללא הפרעה של השמיים. אנטנות תיקון תומכות בקיטוב מעגלי , התואם בצורה מושלמת את האותות המקוטבים בצורה מעגלית המשודרים על ידי לוויינים. שלהם הרווח הגבוה ומרכז הפאזה היציב ממקסמים באופן משמעותי את הביצועים והאמינות של יישומי תזמון.
מיקום דיוק גבוה (DGNSS/RTK): בתרחישים ספציפיים - כגון אוטובוסים של תחבורה ציבורית המשתמשים בפנטוגרפים עיליים לטעינה - טכנולוגיות מיקום דיפרנציאלי GNSS (DGNSS) ו-Real-Time Kinematic (RTK) יכולות להשיג דיוק מתחת לסנטימטר אחד . דיוק זה ברמת סנטימטר מאפשר למערכת סיוע לנהג מתקדמת (ADAS) של הרכב להדריך ולעגן ללא רבב את האוטובוס עם הפנטוגרף, ולבטל את הנזק הפיזי הנגרם כאשר נהגים שופטים תמרונים שגויים.
הגנת הסביבה והפחתת הפרעות
עמידות במזג אוויר: מכיוון שאנטנות של עמדות טעינה עומדות בפני חשיפה ארוכת טווח לפגעי מזג האוויר, עליהן לכלול מארז בדירוג IP67 ועמיד בפני UV .
הגנה מפני נחשולי מתח: ברק מהווה סיכון משמעותי עבור מטענים חסרי חופה מגן. על המפעילים לחפש דגמים העומדים בתקני IEC 61000-4-5/Class 4 להגנה מפני נחשולי מתח
נטישה נגד ציפורים: ציפורים יושבות יכולות לחסום אותות לוויין. כדי לסכל זאת, בחרו בעיצוב מתחם או במיקום התקנה שהופך את הישיבה לא נוחה או לא נוחה עבור ציפורים.
2. סלולר (4G/5G): קישוריות פס רחב אגנוסטית באזור
רשתות סלולריות 4G ו-5G מציעות דרך נוחה לספק עמדות טעינה עם קישוריות פס רחב במהירות גבוהה, ומבטלת את הצורך להפעיל כבלי Ethernet מסורתיים. במקומות מרוחקים רבים, כמו תחנות מנוחה בכבישים מהירים, הסלולר הוא לרוב רשת התקשורת היחידה הזמינה. הקישוריות הזו היא עמוד שדרה קריטי ליוזמות ממשלת ארה'ב שמטרתן לבנות תחנות טעינה ציבוריות של EV לאורך הכבישים הבין-מדינתיים כדי להפחית את חרדת הטווחים שגורמת לצרכנים לדבוק בדגמי מנועי בעירה פנימית (ICE).
בחירת אנטנה ופריסה נקודות מפתח
תאימות פס: אלא אם כן מטען מגיע עם תוכנית אלחוטית ספציפית מהקופסה, אי אפשר לחזות איזה מפעיל סלולרי יספק שירות לאחר התקנתו. לכן, דרישות הפס של האנטנה חייבות להיקבע לפי התדרים הספציפיים הנתמכים על ידי המודול הסלולרי הפנימי של המטען.
איתות דו קיום והפחתה: המערכת הסלולרית חייבת להתקיים בשלום עם מערכת ה-GNSS של המטען עצמו. אנטנת GNSS חייבת לכלול יכולות דחייה יוצאות דופן מחוץ לפס. לדוגמה, אנטנת KEESUN מספקת דחייה של יותר מ-80 dB בתדרי LTE בשימוש נפוץ בין 700 מגה-הרץ ל-1 ג'יגה-הרץ, ויותר מ-60 דצי-בייט של דחייה בין 1820 מגה-הרץ ל-3,500 מגה-הרץ. זה מבטיח שביצועי תזמון GNSS לא ייפגעו, אפילו כשהם מותקן ישירות בסמוך למשדר ואנטנה LTE.
3. Wi-Fi: קישוריות משלימה ברוחב פס גבוה וללא תשלום
אם פארק לוגיסטי או עצירת נסיעות כבר כוללים כיסוי Wi-Fi נרחב חיצוני, Wi-Fi יכול לשמש כרשת הראשית או כרשת מיותרת/ניצבת לסלולר. בנוסף, Wi-Fi משמש כגשר אידיאלי לתקשורת בין רכב למטען.
תרחישי ליבה של אפליקציות
הורדות נתונים מסיביות (למשל, מפות HD): רכבי EV אוטונומיים לחלוטין דורשים מפות מפורטות להפליא ברזולוציה גבוהה כדי להבטיח בטיחות, וקובצי מפות אלה הם עצומים. ניצול חלון הטעינה של הרכב כדי להוריד את נתוני המפה של השלב הבא דרך Wi-Fi מונע באופן מושלם עמלות נתונים סלולריים יקרים.
איסוף נתונים של טלמטיקה: בין אם רכב אוטונומי לחלוטין או שיש לו נהג אנושי מאחורי ההגה, שליפת נתוני בריאות ודיאגנוסטיקה של הרכב בזמן שהוא חונה ליד המטען עוזרת למנהלי צי לזהות בעיות מתעוררות לפני שהן מסלימות לתיקונים יקרים וזמני השבתה נרחבים. בהשוואה להעברת נתונים אלו דרך סלולר תוך כדי נסיעה, השימוש ב-Wi-Fi במטען מבטל לחלוטין את עמלות הספק הסלולרי.
