Test and measurement

Garantire le prestazioni dei prodotti elettronici connessi per la casa

Test di coesistenza wireless

Situazione attuale

Il titolo del successo di Bob Dylan del 1964 “The Times They Are A-Changin'” (I tempi stanno cambiando) è certamente valido per gli elettrodomestici. Il settore dell'elettronica di consumo deve evolvere per tenere il passo delle crescenti richieste dei suoi clienti e contribuire a realizzare il sogno di un mondo veramente connesso. La tendenza dell’Internet delle cose (IoT) ha finalmente raggiunto le nostre case. Ci ha permesso di accedere e controllare a distanza qualsiasi oggetto da qualsiasi parte del mondo, purché sia collegato a Internet. Sistemi di altoparlanti wireless, termostati, sistemi di sicurezza e monitoraggio domestico, robot domestici, rilevatori di fumo e di ossido di carbonio, illuminazione, monitor dei consumi energetici domestici, serrature delle porte, frigoriferi, lavatrici e rilevatori di acqua: tutti questi prodotti sono ora dotati di un modulo di comunicazione wireless integrato che supporta una qualche forma di tecnologia WLAN, LPWAN o Bluetooth®
. (i logo e il marchio della parola Bluetooth® sono marchi registrati di proprietà di Bluetooth SIG, Inc. e qualsiasi utilizzo di tali marchi da parte di Rohde & Schwarz è sotto licenza)
Le funzioni di connettività aggiuntive creano nuove sfide per rispettare tutti i requisiti di conformità. I prodotti che non soddisfano i requisiti normativi potrebbero incorrere in pesanti multe, e in alcuni Paesi potrebbero addirittura essere soggetti a un ordine di sequestro. Quasi tutti i nuovi prodotti connessi sono dotati di display, sistemi di altoparlanti e supporto per le app per una più facile interazione con l'utente. Ne deriva una nuova serie di sfide in materia di sicurezza, funzionalità e garanzia di qualità. Le tecnologie di connettività (WLAN, Bluetooth®, ecc.) lavorano, per lo più, nella banda ISM a 2,4 GHz. Altri sistemi connessi situati in prossimità del ricevitore possono, a volte, trasmettere su frequenze sovrapposte, il che degrada le prestazioni della comunicazione. Nel settore RF, tale inconveniente è conosciuto come il problema della coesistenza wireless. I problemi di coesistenza degradano l'esperienza dell'utente, e poiché gli utenti non tecnici non comprendono la fonte del problema, danno la colpa al prodotto. Ciò si traduce in una cattiva fama per il marchio.

La vostra sfida

Verificare la coesistenza e l'esperienza dell'utente per garantire un'elevata qualità del servizio nell'uso reale e assicurare la sicurezza e la conformità del prodotto per l'introduzione sul mercato senza rischi. Il caso d'uso previsto per il dispositivo in prova (DUT) deve essere definito al fine di identificare l'ambiente elettromagnetico di base e le corrispondenti prestazioni funzionali del sistema di comunicazione desiderato. Sulla base delle informazioni è possibile definire lo scenario RF più sfavorevole e, successivamente, ricrearlo in laboratorio per effettuare test. Consideriamo una lavatrice intelligente collegata a una rete WLAN. Secondo la relativa destinazione d'uso, essa si trova normalmente in un'area in cui l'ambiente elettromagnetico è, per lo più, invariato nel tempo e stabile. Lo scenario peggiore si verifica quando la lavatrice si trova in un'area con un segnale WLAN molto debole e uno smartphone con un hotspot Wi-Fi attivo e un'applicazione Bluetooth® che trasmette alla massima potenza è posizionato sopra o accanto alla lavatrice.,
Cosa succede se uno smartwatch viene introdotto in questa situazione? La sfida del test è quella di ricreare esattamente questo ambiente elettromagnetico e verificare le condizioni di funzionamento all'interno di una camera anecoica in modo ripetibile.

Soluzione Rohde & Schwarz

Il DUT è collocato in una grande camera semi-anecoica. L'antenna abbinata allo strumento R&S®CMW500 è puntata direttamente verso l'antenna integrata nel DUT. Il tester di comunicazione radio R&S®CMW500 è utilizzato per stabilire una connessione attiva end-to-end con il DUT emulando una rete non cellulare (come Bluetooth® o WLAN) e, se necessario, reti cellulari (come le reti 3G/4G). L'amplificatore ad alta potenza R&S®BBA150 è utilizzato opzionalmente per aumentare il livello del segnale durante i test irradiati. Viene eseguito un test delle prestazioni funzionali di base e sono registrati i risultati per tutti i KPI rilevanti (come velocità di trasmissione dei dati, PER, BLER, prestazioni video e audio). Nella successiva iterazione, il livello di potenza del segnale desiderato è ridotto alla condizione limite della cella per replicare lo scenario peggiore, e il segnale interferente viene introdotto utilizzando il generatore R&S®SMW200A. Il generatore di segnali vettoriale R&S®SMW200A viene utilizzato per generare segnali elettromagnetici interferenti realistici modulati a banda larga. Il tipo di segnale interferente utilizzato per i test di coesistenza è un argomento molto dibattuto. Il generatore R&S®SMW200A è uno strumento estremamente potente in grado di generare al volo qualsiasi tipo di segnale a qualsiasi frequenza. Le prestazioni funzionali indicate dai risultati a questo punto mostreranno la divergenza rispetto ai risultati di base. Durante l'esecuzione dei test di coesistenza, è importante monitorare lo spettro RF. Si tratta di una verificare obbligatoria nella maggior parte delle norme. L'analizzatore di spettro e segnali R&S®FSVA3000 viene utilizzato in questo sistema di test per monitorare lo spettro RF. Al giorno d'oggi, la maggior parte dei prodotti per la domotica è offerta con uno schermo di visualizzazione e un sistema di altoparlanti integrati. Queste due caratteristiche aiutano gli utenti a interagire con il prodotto. È, quindi, estremamente importante verificare le prestazioni funzionali a livello applicativo in presenza di interferenze. Il DUT può trasmettere video e audio in streaming dal server di streaming dello strumento R&S®CMW500 attraverso il collegamento WLAN. Il software R&S®AdVISE eseguirà l'analisi in tempo reale della qualità dell'immagine e del suono. R&S®AdVISE è un prodotto software davvero unico che utilizza qualsiasi webcam HD basata su USB e microfono per raccogliere dati in diretta al fine di monitorare le prestazioni audio e video del DUT in tempo reale. Gli eventi di guasto sono automaticamente registrati e documentati nel rapporto di test.

Informazioni su Rohde & Schwarz

Rohde & Schwarz è un fornitore unico in grado di soddisfare tutte le esigenze di misura e collaudo per le verifiche di coesistenza dei sistemi wireless. Produciamo sistemi di misura e collaudo di alto livello basati sulla nostra vasta competenza ed esperienza maturata nel campo dei test di coesistenza wireless.

Test di coesistenza e sistema di misura per i segnali wireless RF irradiati dai prodotti per la casa intelligente
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