走进工厂 | 广州吉欧电子“数传电台背后的故事”
发布时间:2019/7/19 来源:《时空》杂志 阅读:6978
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  创新,往往就来源于我们对现实的不妥协,和对产品的不将就。
  在开始讲述这个故事之前,我们还是要先了解一下什么是数传电台。
  顾名思义,数传电台,其实就是一种能够进行数据传输的通信设备。
  跟大家比较熟悉的对讲机和手机相比,数传电台和它们的技术原理大致相同,只不过更加专业,可靠性也更高。所以,即便是处在当今这个4G与Wi-Fi为主流的通信环境中,数传电台也仍然有着它不可替代的作用。
  在2016年前后,吉欧电子成功研发出了第一款自主知识产权的数传电台。截至目前,搭载这款数传电台的产品已经累计销售超过10万台。
  而今天我们想讲的故事,就跟这款数传电台有关。


▲吉欧电子数传电台

01、寻找一款便宜又好用的数传电台

  对于卫星导航终端产品而言,其中最核心的三大部件无非就是板卡、天线和通信模块。而通信模块中主要组成包括数传电台、蓝牙/WIFI模块以及4G模块。

  在常规的作业模式下,由于蓝牙/WIFI和4G网络存在资费与覆盖范围的限制,数传电台就成为了卫星导航产品最主要的通信方式。

  起初,吉欧电子选择的是从外国购买数传电台安装在自己的产品上。因为国内在数传电台技术方面的起步较晚。

  所以无论是从软件上还是硬件技术上,国外产品都领先国内一大截,其中比较知名的就有美国MDS数传电台以及芬兰SATEL数传电台。

  吉欧电子副总经理赵翔告诉《时空》,国外的产品在性能和技术上几乎都无可挑剔,但相对应的是价格也相当不菲,当年一块内置的数传电台模块就能够卖到几百美元,并且供货周期久,行业针对性不强。


▲广州吉欧电子科技有限公司副总经理 赵翔

  出于对成本及生产保障方面的考虑,他们开始尝试从国内寻找更合适的数传电台供应商。

  恰逢其时,随着数传电台的国产化需求越来越强烈,国内确实也有一些企业开始陆陆续续的涉足到数传电台这个领域。很快,吉欧电子就找到了一家上市公司的下属厂商为他们供货。

  但合作不久,赵翔就又发现了新的问题,那就是国内厂商生产的数传台电在产品质量上不过关。

  在赵翔的记忆中,自从使用了国产的数传电台后,产品的返修率就居高不下,每一批数传电台里总有大概5~6%左右会出现问题,有时甚至还会更高。

  电台的罢工直接导致了产品不能正常使用,用户体验受到影响,而且用户开始质疑吉欧电子的产品品质,这是他们所不能接受的。

  那段时间,如何找到一款便宜又好用的数传电台,就成了吉欧电子面临着的最大难题。也就是在那时,吉欧电子萌生了自己去研发一款数传电台的念头。

02、首次研发遭遇失败

  “既然市面上没有合适的,那我们就自己造。”因为嫌外国货太贵,又嫌国产货质量太差,摆在大家面前的好像就只有自己上这一条路。赵翔说,既然决定要做,那我们一定就要做最好的。

  自此,以SATEL数传电台作为目标,赵翔和他的团队开始了对数传电台的研发。

  没过多长时间,研发小组就给出了三套方案,其中一套是低成本的方案,集成度高但是性能一般。

  另外还有两套分别是分离器件和部分分离的方案,成本都比较高,但性能也相对较好。

  那么,在成本和性能之间究竟该如何抉择呢?

  权衡之下吉欧电子最终敲定了使用那套最低成本的方案(制造成本大概为国外同类产品的十分之一,是国内产品的二分之一),主要是考虑到行业用户更加看重价格,而且他们有信心通过软件对性能进行一定程度上的弥补。

  确定方案之后,剩下的就是漫长的研发和技术攻关过程,不到10人的研发小组在实验室里一点点的死抠细节,从采用的元器件到设计滤波器的开关,在不懈的努力下数传电台的性能指标终于开始逐渐向国外一线产品看齐。

  赵翔对记者讲,当时他们把发射效率的指标做到了39.5%,而国内的平均水平仅在36%,国际上也只能做到38%。虽然这看起来就是零点几的差别,但最终产品上表现出来的效果就是,我们用同样的电池能比别人使用的时间更长,发热更少,所以可靠性也更高。

  之后,随着各项指标逐渐都达到了理想的标准,在2016年年底,吉欧电子终于正式开始启用自研的数传电台,一批安装有新款数传电台的GNSS接收机也逐渐开始流入到市场中。

  可是,令他们意想不到的事情也随之发生了。

  正式投产不久,这一批搭载了新款数传电台的产品就频繁出现故障,故障率之高、范围之广,让吉欧电子不得不狠下心对这批产品进行了召回,这也成为了吉欧电子发展史上为数不多一次产品事故。

  这件事的发生,让吉欧电子当时同时面临业务、财务等多方面压力,研发部门也开始对这块数传电台进行全方位的检查和分析。

  最终他们发现,导致产品出现故障的原因就在数传电台,而导致数传电台损坏的根源则是静电。

  事后赵翔反思,由于研发所在地是在南方,空气湿润,以至于他们忽略了非常重要的静电因素,电台整体的防静电指标并不严格。而当北方的客户在比较干燥的环境下使用这些产品时,就极易出现静电击穿电台中元器件导致故障的问题。

  既然搞清楚了事故的原因,接下来研发小组就立马开始改进数传电台的防静电设计,而且将防静电标准从原来的行业平均指标即空气放电2000伏10次,提高到了接触放电8000伏200次不损坏的严格标准。

  在经历了这次惨痛的教训后,吉欧电子的数传电台才算是真的大功告成,电台的故障率也降低到了1-2‰的行业领先水平。

03、打破数传电台的行业门槛

  据赵翔讲,数传电台这个领域其实还存在一个比较奇怪的现象,那就是各家的数传电台用的都是各自的通信协议,而且彼此之间并不通用。

  这就给新进入者造成了很大的阻碍,也为这个行业制造了一个高高的门槛。

  在赵翔的观念里,通信的本质就是开放和交流,协议只是对信源和信道的编码,使得通信更好的容错和纠错机制,如果只能自己跟自己交流,那通信的价值其实就会大大缩水。

  而且,从用户体验的角度,如果用户购买了不同品牌的GNSS接收机产品,但不同品牌之间又不能互相连接使用的话,也会给用户造成不必要的麻烦。他希望他们的产品是能够百搭的,能够跟任何品牌的GNSS接收机共存的。

  也正因如此,在研发数传电台的过程中,研发小组花了很大的精力 。

  据赵翔描述, 过程比较痛苦,因为拿不到其他厂家的协议授权,无奈之下他们只能采用软解调的方式 。

  不过,通过了解各家的协议,也使得他们更加了解其他厂商电台协议的优缺点,帮助自己取长补短进而更加完善。

  最终的结果是,吉欧电子的数传电台成为了业内第一款能够实现全协议兼容的数传电台,准确率达到95-98%。后来,这也成为了这款数传电台的独特优势之一,可谓是因祸得福。

04、创新背后

  2018年,吉欧电子又推出了功率更大、覆盖范围更广的35W外置数传电台。至此,吉欧电子已经完成了计划内所有数传电台型号的研发,并且均已完全生产化。

  最近,赵翔和他的研发团队正在研究如何在数传电台上应用更先进的调制解调技术(16FSK、QAM64、COFDM),比如窄带、超宽带、跳频等等,并为未来可能在机械控制、变形监测等领域出现的全新通信需求,提前做好技术积累。

  其实,故事讲到这基本已经接近尾声了。我们想要讲述的是一个数传电台背后的研发故事,同时也是一个在现实倒逼下创新的故事。