Pojęcie Internetu Rzeczy (IoT) w ostatnim czasie nabrało ogromnego znaczenia. Niemal codziennie pojawiają się nowe start-upy, moduły rozwojowe wpisujące się w tenże nurt. Często budując jakieś urządzenie wykorzystujące łączność bezprzewodową sięgamy po gotowe moduły. Gdy okazuje się, że projekt ma duże szanse wzbudzić zainteresowanie na rynku, zaczynamy zastanawiać się nad zoptymalizowaniem kosztów wyprodukowania urządzenia. Niebagatelne znaczenie odgrywa obecnie czas w jakim uda się nam wprowadzić produkt na rynek. Często jednak zapominamy o tak ważnym czynniku jakim jest budowanie naszego wizerunku jako producenta/dostawcy, a nie wątpliwie przyczynia się do tego jakość oferowanego wyrobu. Dlatego też istotne jest dokładne przetestowanie i sprawdzenie poprawności funkcjonowania każdego urządzenia nim trafi ono na rynek.

Z uwagi na obecną sytuację na rynku urządzeń mobilnych – przybywającą ilość producentów i modeli, a także obniżenie marż spowodowane dużą konkurencją na rynku; producenci zmuszeni są w inny sposób zwrócić uwagę klienta na swój produkt. Jednym  z rozwiązań jest obniżenie kosztów produkcji. Pod tym względem należy jednak zachować ostrożność, ponieważ zbyt mocne cięcia kosztów mogą przełożyć się na jakość końcowego produktu.

Wprowadzenie nowych funkcji, oraz utrzymanie wysokich standardów jakości może przełożyć się na wzrost sprzedaży, zredukować ilość zwrotów, a przez to na wzrost wydajności i rentowność produkcji.

Wydajność nadajnika/odbiornika,  jest ściśle powiązana z podjętymi wyborami na etapie projektowania części RF. Projekt płyty, implementacja, dobór komponentów, późniejsze zmiany i komplikacje jakie mogą pojawić się wraz z pojawieniem się nowych standardów i modulacji; wszystkie te aspekty są istotne dla zapewnienia poprawności funkcjonowania urządzeń wykorzystujących łączność bezprzewodową.

Nowe dziedziny i zastosowania łączności bezprzewodowej

Zapoczątkowana ostatnio rewolucja w postaci Internetu Rzeczy jest w stanie dostarczyć wiele nowych, ciekawych, do niedawna trudnych do wyobrażenia możliwości interakcji człowieka i urządzeń. Przykładami dziedzin w których dostrzegane są takie możliwości to m.in:

• Automatyka w domu – coraz więcej urządzeń używanych w domu, wyposażonych jest w interfejs dostępu do sieci. Poprzez tablety i telefony możliwe jest kontrolowanie termostatów, monitorowanie domów poprzez kamery video czy zarządzanie systemami alarmowymi z każdego zakątka świata.
• Automatyka w samochodzie – samoprowadzące się samochody to najbliższa przyszłość. Technologie bezprzewodowe w samochodach to już rzeczywistość. Liczba takich urządzeń w samochodzie w najbliższych latach będzie rosła w dużym tempie.
• Telefonia – Smartfony i tablety z dostępem do milionów aplikacji pozwalają nam kontrolować i monitorować wiele aspektów naszego życia.
• Medycyna – Technologie bezprzewodowe są coraz częściej wykorzystywane w medycynie do zdalnego monitorowania pacjentów. Monitorowanie dozowanych dawek leków jest jednym z takich przykładów.
• Modne dodatki (ang. wearables) – Projektowanie „modnych dodatków” jest napędzane coraz większymi możliwościami jakie dają technologie bezprzewodowe. Na początku były proste „urządzenia” na nadgarstek monitorujące fizyczny wysiłek podczas biegania. Obecnie urządzanie bezprzewodowe wbudowuje się do butów, okularów, zegarków.

Rys. 1. Smartfon jako centrum zarządzające usługami

Wyzwanie – testowanie

Urządzenia wyposażone w interfejsy radiowe winny być testowane i kalibrowane pod kątem spełniania wymagań standardu. Producent nie może pozwolić sobie na pogorszenie jakości produktu kosztem testów i sprawdzenia czy produkt działa prawidłowo. Do tego potrzebne są dedykowane testery. Dotychczasowe podejście wykorzystujące sygnalizację
i analizowanie protokołów najniższej warstwy  nie do końca odpowiada wymaganiom wielkoseryjnej produkcji. Testery powinny być proste w użyciu, łatwe do skonfigurowania
i użytkowania. Powinny być przy tym dokładne, mierzyć tak samo dobrze w każdych warunkach i aplikacjach.

Produkty firmy LitePoint są zaprojektowane tak by wykonać bardzo dokładne pomiary w laboratorium jak i na linii produkcyjnej. Innowacyjność produktów od LitePointa tkwi w tym, że są dokładnie do tego zaprojektowane; do rygorystycznego i pełnego przetestowania urządzeń bezprzewodowych w środowisku produkcyjnym – nie zależnie od skali produkcji. Opóźnienia to strata czasu, a dziś jest on równie cenny. Począwszy od solidnej budowy, przez wydajną i sprawdzoną część hardware-ową, po oprogramowanie z którego łatwo odczytać rezultat testu i odpowiednio przetworzyć; systemy LitePoint-a zostały zaprojektowane od podstaw z myślą o produkcji wielkoseryjnej.

Rys. 2. Rozwiązania firmy LitePoint dla produkcji

Oferta rozwiązań testujących obejmuje dwie kategorie produktów. Seria IQxel, IQxstream IQnav, IQnfc opracowana typowo dla produkcji. Część tych urządzeń zalicza się, również do drugiej kategorii przeznaczonej dla działów R&D i laboratoriów RF. Oprócz wspomnianych, do działów badawczo rozwojowych i laboratoriów skierowana jest seria Z. Jest  to modułowe rozwiązanie, podobne do serii PXI od National Instruments, które można dowolnie konfigurować i budować zestaw pomiarowy dostosowany do potrzeb.

Od momentu założenia LitePoint postawił sobie za cel zaprojektowanie i dostarczenie narzędzi testujących dla urządzeń stosujących najnowsze technologie bezprzewodowe. Współpraca z największymi producentami układów scalonych jak Qualcomm, Broadcom, Mediatek itd. pozwala na dostarczenie narzędzi jak i sterowników dla najnowszych radiowych układów scalonych, usprawniając pomiary i ich raportowanie. Dzięki takiemu podejściu LitePoint stał się liderem w pomiarach technologii bezprzewodowych. Dla tych którzy implementują najnowsze rozwiązania bezprzewodowe LitePoint stał się najlepszym rozwiązaniem pomiarowym.

Testery radiokomunikacyjne LitePoint-a umożliwiają kalibrację i weryfikację poprawności funkcjonowania części radiowej w urządzeniach obsługujących niżej wymienione standardy bezprzewodowe:

• Wi-Fi, 802.11 a/ac (80MHz i 160MHz)/ah/b/g/j/n/p
• Bluetooth – (1.x, 2.x, 3.0) oraz Low Energy (4.0, 4.1, 4.2)
• UMTS (GSM, EDGE, WCDMA, HSPA, HSPA+)
• CDMA2000 (cdmaOne, EV-DO)
• TD-SCDMA
• LTE (LTE FDD, LTE TDD)
• ZigBee
• DECT
• NFC
• Navi (GPS, GLONASS, Galileo, Beidou)
• Broadcast: FM, DAB

Mnogość standardów bezprzewodowych sprawia, że każde urządzenie może być rozbudowane przy pomocy licencji o dowolny dodatkowy standard (o ile jest sprzętowo wspierane przez to urządzenie). Tym samym użytkownik decyduje, którą technologią bezprzewodową jest zainteresowany w danym momencie, a w przyszłości dokupić dodatkową opcję. Również wprowadzenie nowych wersji obecnie istniejących standardów bezprzewodowych nie będzie problemem, gdyż może się to ograniczyć do odpłatnej aktualizacji oprogramowania urządzenia.

Urządzenie może być kontrolowane przez przeglądarkę internetową, gdyż dysponuje wbudowanym wewnętrznym web-serwerem. Do dalszego bardziej złożonego sterowania urządzeniem można wykorzystać komendy SCPI, bądź skorzystać z API dla LabView. Dla automatyzacji testów LitePoint udostępnia oprogramowanie IQfact+ wraz z dedykowanym sterownikiem dla układu radiowego. Dzięki automatyzacji testów, oraz dodatkowym technologiom do zarządzania przebiegiem sekwencji testowych możliwa jest znaczna redukcja czasu potrzebnego na przetestowanie urządzenia.

Wszystkie wyżej omówione cechy testerów radiokomunikacyjnych LitePoint-a czynią firmę liderem rozwiązań testujących dla produkcji. Na stronie www.litepoint.com można sprawdzić możliwości i zastosowania poszczególnych rozwiązań. Dostępne są również dokumenty opisujące od strony praktycznej metodę prowadzenia pomiarów dla standardów bezprzewodowych. Od marca bieżącego roku firma Tespol jest przedstawicielem LitePoint-a w Polsce. Inżynierowie z Tespolu oferują pomoc i doradztwo w zakresie doboru aparatury kontrolno-pomiarowej. Po więcej szczegółów polski dystrybutor zaprasza do odwiedzenia swojej strony www.tespol.com.pl.

Mateusz Górny