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物聯網標準相繼問世 訊號測試不可輕忽

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宜特科技訊號測試處協理余天華
宜特科技訊號測試處協理余天華

近幾年來備受全球關注的物聯網,IDC認為2020年商機將達上兆美元,其運作原理是將原本獨立運作的感知層、傳輸層、應用層等串連起來,再結合具備不同創意的App,即成為眾所皆知的智慧電網、智慧家庭等情境。

鑑於物聯網訴求裝置之間的協同運作,必須整合出各種介面聯絡傳輸的平台,因此全球目前共有三個與物聯網相關的組織,分別是Allseen alliance、Thread Group、OIC等,均不約而同地定義出各種框架與技術等規範,以控制產品物件的成熟度,避免發生設備之間無法相容的問題。

宜特科技訊號測試處協理余天華說,不同組織關注焦點類似,皆企圖在Framework上建立各組織的標準,並於初期開放test tool供會員自我測試。Allseen Group定義架構為Alljoyn,使用介面並沒有強制約束,大致上是以NFC/Wi-Fi/BT/LTE等為主,組織成員有Microsoft、Qualcomm、Linux與Sony等國際知名業者。Thread Group主要成員則有Nest(Google)、Samsung與ARM,架構上並沒有特別規畫及定義,使用的傳輸介面主要應用於ZigBee。至於OIC定義架構為IoTivity,隨後在2016年2月正式更名為OCF,大致應用範圍仍以Zigbee/Wi-Fi/BT/Z-wave 等為主,成員有Intel、Samsung、Dell、IBM、Microsoft、Cisco,以及宜特科技,產業類別涵蓋軟體晶片及系統商。

由於物聯網整體應用實現必須架構於多項傳輸同時啟動的狀態之下,所以宜特科技在物聯網整體環境上,規劃模擬實際應用及消費行為層面的客製化環境,並且特別強調Wi-Fi傳輸層訊號測試、LTE傳輸層訊號測試、無線多工信號DE-sense與有線多工信號De-sense、APP客製化軟體,及環境綜合模擬測試等四大區塊。

在Wi-Fi傳輸層訊號測試方面,考量到Wi-Fi在傳輸層扮演極重要角色,所以在傳輸方面必須建置WFA基礎測試能力,及客製化物聯網驗證的環境。至於在Wi-Fi物聯網驗證上,則須著重物聯網環境中最受重視的安全性加密,及傳輸效能流量測試。

余天華表示,在LTE傳輸測試部分,除多數人已經熟習的CTIA單天線SISO測試之外,在2016年也將逐步加入多天線MIMO測試,而MIMO TM3測試項目,即是與傳輸層有關的測試。CTIA早在2015年8月底公佈了1.0版的MIMO OTA測試計畫,儘管目前還沒正式實施,但也等同宣告MIMO OTA測試即將開始。MIMO V1.0是以MIMO SIR作為傳輸資料,用以判別效能的依據,但其實電力也是影響MIMO傳輸效能的重要因素,光是SIR有時並不能直接反映所有現象。

宜特科技規劃的第三個測試重點無線多工信號DE-sense,主要是在360度Over the air環境下,執行由CWG-RF(Converged Wireless Group Radiate Frequency)定義的Wi-Fi RF效能測試。另外,宜特科技也會在無線通訊介面開啟的環境下,測試Wi-Fi效能降低的程度;或在Wi-Fi介面開啟環境下測試無線通訊效能降低的程度。

至於第四個測試重點有線多工信號De-sense,則是考量到隨著有線傳輸效能提升,反而會影響到無線頻帶的運作效能,如USB-Wi-Fi de-sense, DP/HDMI-Wi-Fi desense。如Intel早在2012年便預告有線傳輸將對無線訊號造成干擾,尤其是IEEE b/g/n及藍牙技術,而現今已確認USB GEN1 5GHz、GEN2 10GHz在頻譜上,將對Wi-Fi 2.4GHz、5GHz產生效能干擾,因此宜特科技測量重點是在USB埠開啟時,Wi-Fi傳輸效能降低的狀況。

余天華指出,雖然晶片本身都會預先做過干擾測試,但業者在完成新產品開發之後,建議最好還是進行環境綜合模擬測試,才能精準掌握產品實際使用後的狀況。宜特科技認為選擇環境模擬效能測試中心的重點,需具備能夠模擬各種環境情境的能力,並且能夠快速設定各種測試環境,才能減少測試所需時間。