物联网射频测试面临挑战与泰克解决方案

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12 April 2020
物联网的世界
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12 April 2020
Libelium Website
物联网的发展
▪ 2015年，中国与物联网相关的产业市场规模达5000亿元 ▪ 业内以抢搭 IoT 顺风车为荣
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低价位器件（传感器、射频模块、MCU）的涌现加速物联网的部署
▪ 传感网器的爆发使得众多理化参数可感知（温度、压力、运动、环境、酸碱度…… ）
▪ 射频模块的激增使得无线连接更便捷 ▪ MCUs 提供更高的性能（功耗低、运算快、DSP处理能力强……）
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物联网中的关键技术
器件
连接
云存储
数据分析
APP 应用
物联网中的关键技术
▪ 传感器 ▪ 嵌入式 ▪ RF 无处不在 ▪ 低功耗 ▪ 网络技术 ▪ 应用APP
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物联网中的信号测试
• 已经预认证过的模块
• 大厂商的参考设计
• 出厂前已预认证 • 可以寻求技术支持
• 成本高 • 物理结构受限于参考设计
• 非认证模块
• 成本低 • 灵活性高 • 对设计人员技术水平要求高
▪ 需要测试仪器成本低、灵活性高
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物联网 RF 测试面临的挑战 –干扰测试
▪ ISM 开放频段电磁环境复杂 ▪ 多个物联网设备互通 ▪ 多种RF技术共存
每一物品具有独特的识别性，并可通过网络进行互动
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物联网基本概念
物联网的应用
▪ 物联网已经无所不在
– 智能家居 – 智能交通 – 智能医疗 – 智能电网 – 智能物流 – 智能农业 – 智能电力 – 智能安防 – 智慧城市 – 智能汽车 – 智能建筑 – 智能水务 – 商业智能 – 智能工业 – 平安城市
– 低功耗测试方案 – RF 测试方案 – 嵌入式测试方案
▪ 泰克实时频谱分析技术应对复杂 电磁环境
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泰克物联网测试方案
解决的问题
泰克方案
传感器/射频器件设计、验收 嵌入式设计与调测
泰克示波器/吉时利小信号测试 /RSA5K/TSG4K
MDO4000、MDO3000 RSA306 / SignalVu-PC TSG4000
物联网射频测试面临的挑战
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物联网 RF 测试面临的挑战 – 射频技术的选择
频率
ZigBee® BLE
Sub 1 GHz Wi-Fi®
Bluetooth®
2.4 GHz Proprietary
10m
100m
传输距离
10km
网络拓扑
能耗
▪ 需要测试仪器支持多种标准
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物联网 RF 测试面临的挑战 – 射频模块的选择
高精尖测试设备
MCU, 无线模块, 晶振, 天线,
最终产品
稳压器, 平衡非平衡转换器, 屏蔽
……
高性价比测试设备
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物联网信号测试面临的挑战
▪ 对器件和模块供应商
– 高精尖测试需求 – 降低测试成本、高测试速度 – 必须考虑能效与低功耗测试
▪ 对最终产品设计者
– 选择适合的器件与模块 – 嵌入式设计必须考虑射频
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RSA306 / SignalVu-PC
下面将由泰克产品经理分别介绍各方案 …………
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物联网射频测试面临的挑战与泰克解决方案
议程
▪ 物联网中主要射频技术 ▪ 物联网射频测试面临的挑战 ▪ 泰克物联网射频测试方案
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物联网中主要射频技术
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物联网中的无线技术
• RFID • ZigBee/Z-WAVE/LoRa…… • 蓝牙 • WiFi • 移动通信……
– 瞬态信号 – 同频时分信号 – 跳频信号
▪ 传统频谱仪难以发现并定位干扰源
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泰克物联网射频测试解决方案
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泰克IoT射频解决方案
TSG 4100A
Modulation Signal
RF Power Measurement
PSM 功率计及FCA 频率计
• RSA306 的推出实现低成本测试 • 延续MDO跨域分析的优势 • 延续实时频谱分析仪的优势 • 高性能射频附件将整体方案完备
能效与功耗测试
Battery
Antenna
Analog & Digital
RF
Microprocessor
无线追踪 无线耳机
RF 测试
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无线环境测试
EMI/EMC 干扰测试
系统级测试
无线计步器
物联网产品开发食物链
芯片
模块
集成
产品
Source: Roku, Inc.
集成电路
多个 ICs (模拟, RF, 数字) 集成在一个封装内
器件/模块 - 小信号测试 - RF 测试
互联互通 - 无线环境测试 - 无线标准测试
充放电效率 - 功率分析
电路设计/调测 - 嵌入式测试 - RF 测试
电源管理 - 低功耗测试
系统级测试 - 嵌入式测试 - RF 测试 - EMI/EMC - 无线环境测试
遥控钥匙
智能手机
智能灯光
胎压监测
低功耗无线设备示意图
低功耗测试 物联网最终产品 EMI 预兼容
7510 七位半万用表 2280 电源 2281 电池模拟器
RSA306 / SignalVu-PC 附件
物联网产品射频模块选择、验证及系统集 RSA306 / SignalVu-PC
成
Bluetooth , Bluetooth LE, WLAN, LTE
复杂电磁环境测试
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几种物联网常见复杂数字调制比较
▪ RFID 是物联网中识别“物”的标签 ▪ ZigBee、蓝牙、WiFi 物联网广泛采用的无线传输标准
– 其它几种制式为相对简单的数字调制 – ISM (2.4-GHz) 频段
▪ 3G/4G 无线通信是更高层的传输标准
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4/12/2020Βιβλιοθήκη Baidu
– 严重依赖模块厂商 – 想测试却不懂
– 必须考虑能效与低功耗测试 – 多标准连通性测试 – EMC/EMI 测试 – 在测试领域投入低
▪ 网络运营商
– 互联互通 – RF 干扰 – QoS
▪ 泰克全系列产品
– 示波器（1K~70K） – 实时频谱仪RSA5K – 吉时利产品
▪ 泰克推出亲民价格的测试方案
泰
议程
▪ 物联网概念 ▪ 物联网中的关键技术 ▪ 物联网中的信号测试 ▪ 物联网信号测试面临的挑战及泰克解决方案
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物联网基本概念
▪ Internet of things (IoT) ▪ TU 在 ITU-T Y.2060 (06/2012) 中的定义
▪ In
物联网是通过现有网络（例如TCP/IP)或者下一代网络（NGN）将物品相连的网络