隨著今年6月NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)的凍結(jié)，全球運(yùn)營商終于迎來了基于標(biāo)準(zhǔn)化的物聯(lián)網(wǎng)專有協(xié)議。這也是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的一大標(biāo)志性事件。目前，NB-IoT產(chǎn)業(yè)鏈正加速成熟，包括華為、高通、英特爾、MTK在內(nèi)的主流芯片廠商都計(jì)劃在今年內(nèi)推出商用芯片。
圖1 NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)形成歷程（Source: Huawei）dBHesmc
NB-IoT在2015年9月被立項(xiàng)提出，旨在采用蜂窩無線接入系統(tǒng)提供物聯(lián)網(wǎng)功能，具有廣覆蓋、大連接、低功耗和低成本的特點(diǎn)，被普遍認(rèn)為是終結(jié)物聯(lián)網(wǎng)碎片化并推動產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。dBHesmc
力推NB-IoT的英國電信運(yùn)營商沃達(dá)豐認(rèn)為，支持NB-IoT的低成本終端將極大的推動物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用；但其也指出，如果單個(gè)通信模塊成本無法降到3 ~ 2美元以下，NB-IoT市場就做不起來。華為的胡厚昆也認(rèn)為，要想刺激NB-IoT大規(guī)模發(fā)展，通信模塊成本必須低于5美元，如果成本降到1美元以內(nèi)則會帶來爆發(fā)式增長。dBHesmc
要實(shí)現(xiàn)超低通信模塊成本的目標(biāo)，促進(jìn)NB-IoT的大規(guī)模應(yīng)用，勢必需要產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的共同努力。在近日的深圳國際電子展上，是德科技中國區(qū)行業(yè)市場經(jīng)理耿如才，以測試廠商的視角，談到了NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)終端的低成本、低功耗等熱點(diǎn)問題。dBHesmc
NB-IoT需要大幅減低測試成本
據(jù)TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟8月份的最新報(bào)告：以往終端/芯片廠商在測試環(huán)節(jié)投入巨大，以LTE為例，建立一個(gè)較為完整的測試實(shí)驗(yàn)室，不包含后續(xù)升級和維護(hù)費(fèi)用的啟動資金就高達(dá)數(shù)千萬元。這其中絕大部分是用于購買測試儀表系統(tǒng)。這部分花費(fèi)無疑會增加產(chǎn)品的研發(fā)成本，對于以低成本為訴求的NB-IoT來說顯然是一大弊端。[1]dBHesmc
是德科技市場經(jīng)理耿如才表示：“例如，電磁兼容測試系統(tǒng)非常復(fù)雜，成本也非常高，一般的初創(chuàng)公司或資金實(shí)力不那么強(qiáng)的企業(yè)無法自建。這些企業(yè)需要在產(chǎn)品研發(fā)階段通過頻域或時(shí)域的分析儀器進(jìn)行預(yù)兼容性測試，避免最終認(rèn)證測試不通過導(dǎo)致昂貴的返工設(shè)計(jì)成本，并影響產(chǎn)品上市?！笨紤]到NB-IoT終端的低成本需求，還可以對傳統(tǒng)測試方法加以簡化，縮短測試時(shí)間。dBHesmc
同樣，在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的生產(chǎn)測試過程中也需要提高效率降低成本。是德科技在此次展會上展出了，面向生產(chǎn)的IoT設(shè)備經(jīng)濟(jì)型測試方案。
圖2 IoT設(shè)備經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)線測試方案（Source: Keysight）dBHesmc
另外，TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的研究也指出：將終端/芯片測試所需的多種功能集成于一套系統(tǒng)，并通過串行效率優(yōu)化和多終端并行測試等途徑，以一套測試系統(tǒng)取代多套系統(tǒng)分立的模式，被認(rèn)為是一種為NB-IoT終端廠商節(jié)省開支的可行方案。[1]
圖3 NB-IoT終端綜合測試系統(tǒng)[1]dBHesmc
低功耗測試對NB-IoT終端開發(fā)非常重要
萬物互聯(lián)不僅包括室內(nèi)，也包括了室外野外等不便持續(xù)電源供電的場景。在某些特殊工作場景中，設(shè)備所需續(xù)航時(shí)間可能長達(dá)10年之久。
圖4 NB-IoT幾大主要應(yīng)用領(lǐng)域（Source: Ericsson）dBHesmc
這就需要精確的低功耗測試，進(jìn)行更明確的定量評估，最終達(dá)成降低設(shè)備功耗和電流消耗量的目標(biāo)。據(jù)耿如才介紹，目前，是德科技針對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備給出了全系列低功耗測試方案。例如，今年推出的CX3300系列電流波形分析儀，能夠測量到皮安（pA）級的動態(tài)電流，可以適用于NB-IoT芯片的開發(fā)。而針對NB-IoT模塊，有直流電源分析儀N6705B，其電流測試精度達(dá)到了納安（nA）級別。
圖5 是德科技物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備測試解決方案（Source: Keysight）dBHesmc
事實(shí)上，除了應(yīng)用于小數(shù)據(jù)量和低速率場景，引入了PSM省電模式和eDRX（超長非連續(xù)接收）省電技術(shù)，也是NB-IoT設(shè)備功耗可以做到非常小的原因。因?yàn)樵O(shè)備是時(shí)時(shí)在線，有些場景下，設(shè)備每天只有一次幾十微秒的工作狀態(tài)，消耗幾十納安到幾百毫安的電流；而不工作時(shí)則只消耗超低深度睡眠電流。對于這種特殊的工作方式，需要在復(fù)雜波形中分析功耗，從而量化終端的功耗指標(biāo)。這的確是個(gè)“精細(xì)活兒”。dBHesmc
總而言之，NB-IoT產(chǎn)品看似簡單卻并不容易設(shè)計(jì)。一邊是低成本的期望，一邊是低功耗的目標(biāo)，單說這兩點(diǎn)，終端廠商的難題就不小。只能說，革命尚未成功，還需全行業(yè)一齊努力。dBHesmc
參考文獻(xiàn)：[1]《5G測試需求及熱點(diǎn)方案研究--NB-IoT專題》；TD產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，2016年8月dBHesmc
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