模擬物聯網應用情境 測試長期功耗

羅德史瓦茲(R&S)資深業務經理曹維陵。

物聯網發展至今，其中採用的通訊和連網技術可說是百花齊放，且未來也不可能出現定於一尊的局面。對於物聯網量測儀器廠商來說，要針對哪些技術優先提供量測方案就成為一個「大哉問」。

「在2015年，就行動通訊技術與物聯網的結合而言，最常被提到的是EC-GSM，然而現在最熱門的技術已是LTE Cat-NB1，或稱NB-IoT，更不用說LP-WAN技術簡直可以說是群雄割據。」羅德史瓦茲(R&S)資深業務經理曹維陵進一步說明，「在這方面，每一項技術，例如LoRa或SigFox都有其主攻的區域和應用區隔，每一市場的規模也就相對較小。」因此量測儀器廠商必須仔細觀察及分析市場動向。

RF測試大同小異 通用機台可滿足

曹維陵指出，「我們觀察到，由於熟悉既有的LTE技術，因此許多物聯網業者傾向採用行動通訊技術，而既有的信號產生器、頻譜分析儀等量測儀器已能滿足相關量測需求。」相對而言，即便LP-WAN技術成本及功耗較低，但由於屬新興技術，仍會形成業者無法輕易跨越的門檻，「不過，R&S也已做好準備，能透過測試附件、編寫波形檔的方式來實現LP-WAN技術的測試需求，讓客戶能在不購置新設備的情況下就能進行測試。」

從測試的角度來看，RF測試部分的變化不大，但是物聯網的確也引出一些新的需求，例如NB-IOT的PSM(Power Saving Mode)測試。「許多物聯網裝置需放在戶外，甚至是置於偏遠地區長達數年以上，因此功耗特性就成為物聯網測試的新重點。」曹維陵解釋說道。

推估十年後功耗  測試新挑戰

然而，不同於手機電源測試可以實際測試數十小時，究竟該怎麼測試物聯網裝置耗電的確能夠撐過三、五年，甚至是十年呢？也就是說，除了測試功耗之外，測試方案還必須能夠模擬裝置使用數年後的功耗情境，這就是物聯網測試的挑戰所在。

不同於一般多測試裝置的總耗電量，R&S在物聯網功耗測試方案中採用精確度高的探棒(Power Probe)結合測試程式，能分別測試裝置在特定應用情境下，例如在路燈應用中，其RF區塊在傳輸、待機等不同條件下的功耗，再以此推估RF元件生命週期內的總耗電量，而針對物聯網應用情境相當多樣化，透過測試程式設定就能模擬待測物所處環境下的電流消耗。再者，為了呈現更精確的測試結果，R&S甚至也將元件老化狀況一併列入測試考量中，這些都是研發端測試需注意的重點。

多裝置測試  加快產線速度

針對產線測試，因應物聯網裝置的大量特性，多裝置(Multi Device)測試是較適合的，例如R&S的CMW100無線通信生產測試儀就能同時測試多達8個裝置，有助於生產速度的提升。

曹維陵強調R&S的機台利用一張板子，以廣播方式傳送一個訊號就能測試4？8個裝置，「透過程式優化能讓測試持續進行，如此能加快測試速度；加上只有一張板子，所以不會產生板與板之間互相幹擾的問題，這是R&S方案設計的獨到之處。」

CMW100射頻範圍最高到6GHz，能夠連接多達8個射頻埠，優化測試時間和產能，其採用多技術標準解決方案，能支援現有的蜂巢和非蜂巢技術，TS7124射頻屏蔽箱與CMW100的能自定義輻射方向圖，幾乎可以用來測試任何無線通信技術。此外，體體小、重量輕、靜音，以及平均故障間隔時間(MTBF)長等，都是MW100為人稱道的特性。

此外，值得一提的是，R&S在5G量測方面著墨甚多，例如日前已推出第一套採用空中介面 (Over the air；OTA) ，讓研發端和生產端使用者能夠校正待測物 (DUT) 天線埠的輸出功率，並測試波束成形功能的解決方案。

曹維陵表示，「速度較4G LTE快上50，甚至100倍的5G技術，將使得許多物聯網創新應用得以實現。」這些應用包括自動駕駛汽車、醫療裝置及智慧城市等，而R&S布局已久的5G量測方案將能助物聯網一臂之力，迎來一個真正「萬物皆可連」的時代。