Você está pronto para conectar-se à Sigfox?

Sua tarefa

A tecnologia sem fio Sigfox é uma das tecnologias de rede de área ampla de baixa potência (LPWAN) mais notáveis projetadas para redes de sensor. Ela requer apenas uma pequena capacidade de dados de ligação ascendente. Sigfox é uma tecnologia de banda ultraestreita (UNB) que, juntamente com salto de frequência e repetição de tramas, aumenta a resiliência a interferências.

Para atingir o melhor desempenho e interoperabilidade, é recomendado testar alguns dos parâmetros de RF básicos no laboratório antes de solicitar a certificação obrigatória Sigfox e a certificação regulamentar de conformidade. Isso economiza tempo e dinheiro, além de ajudar a atingir a melhor experiência do cliente. Medições típicas incluem a potência de transmissão, oscilação de espectro e frequência e sensibilidade do receptor.

A solução da Rohde & Schwarz

As soluções de teste compactas da Rohde & Schwarz são compatíveis com todos os principais padrões de comunicação sem fio. A configuração para testes na realização eficiente dos testes necessários de RF em dispositivos Sigfox geralmente consiste no analisador de espectro R&S®FPL1003, no gerador de sinais vetoriais R&S®SMBV100B e em uma ferramenta de software capaz de controlar o dispositivo em teste usando a biblioteca de teste Sigfox no dispositivo em teste. Um software sequenciador adicional permite a execução automática de todas as sequências de teste.

Medições de transmissores

Para realizar medições de espectro, o dispositivo em teste Sigfox precisa ser acionado periodicamente pela ferramenta de software. O dispositivo em teste responde a cada disparo transmitido com três tramas sequenciais em três frequências diferentes. É mais conveniente usar o modo de teste do dispositivo em teste compatível com a biblioteca Sigfox. Isso permite, por exemplo, o envio periódico de tramas de teste em um canal dedicado.

Um espectrograma (conforme mostrado no diagrama da configuração para testes na próxima página) visualiza os resultados de teste, fornecendo informações sobre frequência, tempo e domínios de potência. Use a posição horizontal e a leitura de marcador para determinar a frequência de transmissão e a potência de cada trama. A posição vertical de cada bloco mostra a relação de tempo duas tramas Sigfox transmitidas. As variações de cor no espectrograma identificam os saltos de trama e a energia irradiada de cada trama transmitida.

Dependendo dos requisitos regulamentares regionais, o dispositivo Sigfox precisa transmitir dentro de uma máscara de espectro predefinida. Realize com facilidade esses testes configurando linhas de limite definidas pelo usuário no analisador de espectro R&S®FPL1003.

Erros de fase e de frequência são outros parâmetros básicos para um transmissor Sigfox. O software explorador de sinal vetorial R&S®VSE demodula o sinal Sigfox e analisa os parâmetros relevantes, como erro de fase e de frequência de operadora. Para isso, o software R&S®VSE em execução em um PC padrão captura os dados I/Q do R&S®FPL1003 conectado para demodulação.

Medições de receptores

Para comunicações de ligação descendente com o dispositivo, a Sigfox utiliza a modulação 2GFSK. Em geral, só é possível estabelecer comunicação com o dispositivo durante breves períodos, quando o dispositivo liga o receptor, por exemplo, depois de enviar uma mensagem para a rede.

Para atender aos requisitos de cobertura extrema, a Sigfox especifica uma sensibilidade de receptor inferior a –126 dBm para o dispositivo. Para medir a sensibilidade do receptor, o R&S®SMBV100B gera um determinado número de mensagens de teste Sigfox em uma potência de saída definida igual a, por exemplo, –125 dBm, com seus recursos internos de geração de banda-base em tempo real. O programa de teste em execução no dispositivo é compatível com a determinação da taxa de erro do pacote. Para atender aos requisitos da Sigfox, o dispositivo precisa receber com êxito pelo menos 900 de 1.000 tramas (PER ≤ 10 %) a um nível de potência igual a –126 dBm.

Resumo

O desempenho de RF de um dispositivo IoT que utiliza tecnologia LPWAN, como a Sigfox, é fundamental para se obter aprovação na certificação obrigatória. Isso também afeta significativamente a confiabilidade das soluções de IoT. É altamente recomendado verificar e otimizar o desempenho de RF de um dispositivo Sigfox durante a fase de projeto. As medições são objetivas e facilmente concluídas com os geradores de sinais e com os analisadores de sinal e espectro prontos para uso da Rohde & Schwarz. A compatibilidade com todos os principais padrões de comunicação sem fio e a capacidade de atualização fazem desses instrumentos de teste um investimento preparado para o futuro.