物聯網測試解決方案亮相R&S為萬物互聯添磚加瓦

羅德與施瓦茨

目前，物聯網技術正廣泛應用到各個領域，在生產制造、交通物流、消費電子、汽車等領域都發揮著越來越重要的作用，萬物互聯的時代正極其迅速地走進人們的生活。從技術標準出發，物聯網技術可以劃分為蜂窩物聯網技術和非蜂窩物聯網技術。蜂窩物聯網技術是由3GPP組織定義的標準，主要包括NB-IoT和eMTC，主要是運營商開展廣域網絡部署的應用。

非蜂窩物聯網技術一般是非3GPP組織定義的標準，包括類似藍牙，Wi-Fi以及Zigbee，這些技術一般用于室內，短距離的應用。在實際使用中，這兩種技術往往相互補充，共同完成物聯網無線模塊的連接，數據傳輸和網絡管理等功能。

蜂窩物聯網測試

蜂窩物聯網技術的代表，NB-IoT和eMTC具備如下的一些特點。

廣覆蓋：能實現比GSM增加20dB以上的覆蓋增益，覆蓋面積擴大100倍，在地下車庫、地下管道也能覆蓋到。

低功耗：借助PSM和eDRX可實現更長待機，預計未來終端模塊的待機時間可長達10年。

低成本：低速率、低功耗、低帶寬帶來的是低成本優勢。

大鏈接：在同一基站的情況下，可以比現有無線技術提高50-100倍的接入數。

這些優勢，讓蜂窩物聯網技術非常適合于傳感、計量、監控等物聯網應用，適用于智能抄表、智能停車、車輛跟蹤、物流監控、共享單車以及智能穿戴、智慧家庭等領域。

蜂窩物聯網基站測試解決方案

蜂窩物聯網的基站射頻測試方案，由矢量信號發生器SMW200A和信號與頻譜分析儀FSW組成。這兩款儀表已經廣泛應用于移動網絡設備生產廠商的基站測試中。FSW可以方便靈活地完成基站發射機測試，這些測試項目來源于3GPP標準。SMW200A可以通過單臺儀表完成基站接收機測試，尤其是針對鄰道選擇性、阻塞、動態范圍等指標的測試，不需要另外的信號源。

為了保證蜂窩物聯網的網絡運行的質量，R&S;公司提供專業的路測和網優測試解決方案。該方案由掃頻儀與ROMES路測軟件組成，在中國移動、中國聯通和中國電信的實際網絡部署中，都有廣泛采用。針對外場的基站維護，手持式頻譜分析儀FSH可以對各種蜂窩信號進行解調，并且具備干擾查找和地圖定位功能；天饋線測試儀ZVH可用于天饋線故障定位、器件測試等需求。

蜂窩物聯網終端測試方案

從產業鏈來看，終端的發展與系統設備的發展是相輔相成的。為了滿足蜂窩物聯網芯片及終端的產業發展需求，R&S;公司提供了完整的測試解決方案，覆蓋射頻、協議、數據測試等方面，并應用到芯片研發、生產、認證和服務等各個階段。

針對終端芯片研發階段的射頻測試，也可以采用FSW和SMW200A的方案，這套信號源和頻譜儀的組合，擁有最佳的性能和極高的靈活性，方便研發人員進行芯片算法分析驗證和射頻性能調試。R&S;無線綜測儀CMW500可以同時提供信令和非信令兩種測試方案，涵蓋了3GPP規范的各個測試項目。配套的CMWRun軟件來進行自動化測試，幫助研發和測試工程師提高測試效率。

CMW100是專門用于終端的生產射頻測試方案，具有體積小、測試速度快、可靠性高、成本低、多端口等優點。并且，CMW100與CMW500共平臺，通用同樣的測試軟件，保證從研發到生產的測試結果一致性。

除了基本的射頻測試，CMW500還可以用于協議一致性測試，而且能應用于產品生命周期的后續階段。對于終端的射頻研發和認證測試，R&S;推出了認證測試平臺TS8980射頻測試系統。可以進行GCF或者PTCRB要求的全認證射頻測試。無線資源管理RRM測試可以集成到TS8980射頻一致性測試系統中，與其共用部分硬件，使用相同的控制軟件R&S; CONTEST來進行測試用例的執行和分析。

對于物聯網模塊來說，功耗測試相比以往的2G/3G/4G技術，顯得更為重要。而如何準確評估終端的耗電性能也成為一個難題。R&S;基于其無線綜測儀CMW500、專門的功耗采集單元RT-ZVC和CMWRUN自動化軟件平臺，針對運營商的測試需求開發專門的測試用例，為客戶提供一個全面和經濟的功耗性能測試解決方案。

非蜂窩物聯網測試方案

類似于蜂窩物聯網，非蜂窩物聯網方案也同樣有廣泛的應用。在產品研發、生產過程中，同樣也需要對應的射頻測試、功能測試以及性能測試。R&S;公司對于藍牙，Wi-Fi和Zigbee這些非蜂窩物聯網技術，也提供了相應的各種測試方案。

藍牙作為當前熱門的物聯網技術之一，已經普遍應用于智能手機、電腦、汽車、無線音響、健康手環等電子設備。

在藍牙測試中，針對傳統的藍牙，以及新的低功耗藍牙，協議規定了不同的測試方法。R&S; CMW可以同時支持傳統藍牙和低功耗藍牙的測試，用于驗證SIG聯盟的射頻指標測試規范。同時結合CMWRUN自動化軟件和一個額外干擾源，就可以組成射頻測試預認證自動化測試系統，可以降低測試成本并提高測試效率。

Wi-Fi是IEEE組織制訂的一個無線標準，由于它具有組網靈活、高速率、低成本、部署方便的優勢，目前已經廣泛應用于家庭、辦公、熱點網絡、社區應用等領域。

R&S; CMW可以同時支持Wi-Fi信令和非信令測試。目前最新的11ax技術，也已經可以通過信令方式來進行測試，最大帶寬可以支持160MHz。信令測試功能，完全模擬了真實的AP或者station工作狀態，可以與客戶模塊建立實際的連接，并在這個基礎上，測試客戶模塊的性能指標，最大程度確保產品質量可靠有效。

IEEE_802.15.4標準定義了廉價的固定式、便攜式和移動式設備物理層PHY和媒體接入層MAC規范，在現實世界中，這種技術具有低功耗、低速率、低成本的特點，更適用于工控、醫療、傳感器等簡單組網應用，有許多種通信協議均基于此標準實現，Zigbee就是其中的一員。R&S;公司提供的矢量信號源，可以根據客戶需求生成測試使用的波形。而CMW500和CMW100都會支持播放產生的信號，并測量終端發射出來的信號。

物聯網技術作為未來無線技術發展的其中一個方向，得到越來越多的應用和演進。從基站到終端，研發到生產，R&S;提供的無線測試解決方案可以滿足物聯網產業各個階段和各個領域的測試需求，為促進萬物互聯的時代早日來臨添磚加瓦。