大多数物联网设备最初都无法通过EMI测试

物联网设备的基本定义归结为可以分配IP地址并且能够通过网络传输数据的任何对象。因此,物联网设备几乎可以是任何东西。事实上,物联网设备的范围从低成本的消费电子产品,如5美元的蓝牙键发现器到用于医疗,制造,运输和公用事业的复杂高度先进的传感器网格。大多数(但不是全部)物联网产品都涉及某种无线技术,对于许多设计人员而言,射频组件可能是一个绊脚石,一些工程师并未认真对待无线和EMI测试。
最终,物联网没有一刀切的定义以及成为物联网设计师意味着什么。即使是上面提到的白皮书中的IEEE也说这个定义是“模糊的”。一位工作在蓝牙钥匙链上的工程师面临着与设计工业级传感器或救生医疗设备的人截然不同的挑战。同样,他们面临着非常不同的测试和测量挑战。
物联网模块
 
我们在物联网环境中经常听到的一个问题是围绕RF测试是否必要。对于许多低端项目而言,测试通常被视为低优先级,因为设计人员使用预先认证的无线模块,并且经常面临紧迫的期限,以满足缩短的上市时间窗口。能够完成工作的测试设备的成本也是一个问题。启动或启动企业通常缺乏购买矢量信号分析仪或频谱分析仪的资金。
另一个障碍是缺乏处理RF测试的专业知识,导致一些有趣的解决方法。我最近有机会与一个将WLAN集成到他们的空气粒子计数器的开发团队进行交流。他们使用了预先认证的WLAN模块,该项目主要是一个软件项目。随着软件接近完成,测试涉及查看Wi-Fi速度,因为工程师将其设备从商店购买的Wi-Fi路由器移动了不同的距离。你可以从中学到一些东西,但它与真正的表征和优化相去甚远。
如上例所示,您可以将无线模块连接到新设计或现有设计,并获得可通过的功能级别。对于廉价的消费级产品,这种方法有一定意义 - 如果您缺乏RF专业知识和测试设备,那么更是如此。这种方法假设一切都按预期工作,并且完全符合供应商的要求。这就是电子工程现实世界中的事情,对吧?
另一方面,随意的测试方法对于工业级或医疗设备毫无意义,特别是那些对任务/生命至关重要或需要处于偏远或难以进入的地方的设备。在这里,彻底的测试不是你应该忽视或忽视的东西。
即使使用预先认证的组件,测试与改进的可靠性和性能之间也存在很强的相关性,因为一旦将RF环境放入最终产品中,RF环境就会发生显着变化。使用具有定制天线的预认证模块可能无法提供最佳的功率传输,并且将极大地利用矢量网络分析仪进行优化。测量和优化直流电源效率对于可穿戴设备和其他电池供电设备至关重要。
测试还可以帮助您跟踪问题甚至使基本功能正常工作。我最近采访过的一家公司遇到蓝牙配对问题,并尝试使用不同的高级测试设备来测试收发器本身。最后,他们被朋友提示使用USB频谱分析仪在空中捕获流量。利用分析软件解调正在传输的数据包,他们可以快速找出问题的根本原因。
使用预先认证的RF模块不会消除EMI / EMC法规符合性测试的要求。许多物联网设计团队都认为EMI测试只是一种形式。不幸的是,这很少是一个安全的假设:EMI测试费用和重复的电路板转换可以很快加起来。我们最近在中国的一家测试机构听说,他们测试的产品中有90%是第一次失败。鉴于EMI合规性测试费用可能在5,000美元到50,000美元之间,因此建议预先合规性测试是值得的尝试并非不合理。
EMI测试
在将产品带到测试实验室之前,预先合规EMI测试可以节省时间,金钱和麻烦。

物联网设备的兴起正在改变RF测试。测试通常快速执行或根本不执行。不幸的是,那些效果不佳的产品可能难以满足法规要求。对于测试和测量行业的我们来说,我们的响应需要集中在提供功能更强,成本更低的仪器上,这些仪器可以处理诸如评估无线模块,基本调试,性能优化和EMI预一致性测试等项目。我们还需要继续提高可用性,以便即使RF新手也能获得有价值的信息。EMI预兼容性测试和RF标准合规性需要自动化并且有详细记录。
物联网设备的射频和电磁干扰测试,即使是相对便宜的测试设备,也可以带来显着的设计改进。在以后的帖子中,我和我的同事将讨论诸如改善物联网电池寿命,为您的物联网设备进行EMI一致性测试以及系统级调试等主题。
-Dorine Gurney作为Tektronix的产品规划师拥有超过14年的经验。她支持包括高性能示波器,信号源和频谱分析仪在内的产品线。

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