Garantir la performance des appareils électriques domestiques connectés

Test de la coexistence sans fil

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État actuel

Le titre du hit de Bob Dylan en 1964 “The Times They Are A-Changin” est certainement valable pour les appareils électroménagers. L'industrie électronique de consommation doit évoluer et suivre le rythme de l'appétit croissant de ses clients, en jouant un rôle dans la réalisation du rêve d'un monde vraiment connecté. La tendance de l'internet des objets (IoT) a finalement atteint nos maisons. Elle nous permet d'accéder et de contrôler à distance n'importe quel objet depuis n'importe où dans le monde, à partir du moment où celui-ci est connecté à internet. Des systèmes d'enceintes sans fil, des thermostats, des systèmes de sécurité et de surveillance des maisons, des robots domestiques, des détecteurs de fumées ou de CO, des éclairages, des indicateurs de consommation énergétique domestique, des serrures de portes, des réfrigérateurs, des machines à laver et des détecteurs d'eau – tous ces produits proposent dorénavant un module de communication sans fil qui prend en charge certaines technologies WLAN, LPWAN ou Bluetooth®.
(La marque et les logos Bluetooth® sont des marques déposées appartenant à Bluetooth® SIG, Inc. et toute utilisation de ces marques par Rohde & Schwarz est réalisée sous licence)
Les fonctionnalités supplémentaires liées à la connectivité s'accompagnent de nouveaux défis et de nouvelles exigences de conformité. Les produit ne répondant pas aux exigences obligatoires pourraient faire l'objet de lourdes amendes, et même dans certains pays, interdits à la vente. La plupart des nouveaux produits connectés disposent d'un écran, de systèmes de haut-parleur et d'une prise en charge d'applications, afin de faciliter l'interaction de l'utilisateur. Cela engendre tout un ensemble de nouveaux défis relatifs à la sécurité, à la fonctionnalité et à l'assurance qualité. La plupart des technologies de connectivité (WLAN, Bluetooth®, etc.) fonctionnent dans la bande ISM de 2,4 GHz. D'autres systèmes connectés situés à proximité du récepteur peuvent parfois émettre sur des fréquences qui se chevauchent, ce qui dégrade la performance de réception. C'est ce que l'on connaît dans l'industrie RF comme problème de coexistence sans fil. Les problèmes de coexistence dégradent l'expérience utilisateur, et comme les utilisateurs non technique ne comprennent pas la source du problème, ils blâment le produit. Il en résulte une diffamation de la marque.

Un nouveau défi

Tester la coexistence et l'expérience utilisateur afin de garantir une qualité de service élevée au sein d'utilisations réelles, en assurant la sécurité et la conformité du produit pour une mise sur le marché sans risque. Le cas d'utilisation prévu pour le dispositif sous test doit être défini, afin d'identifier l'environnement EM de référence et la performance fonctionnelle associée du système de communication souhaité. En se basant sur l'information, il est possible de définir le pire scénario RF et de le recréer plus tard pour le test. Considérons une machine à laver intelligente connectée à un réseau WLAN. Selon son cas prévu d'utilisation, elle est normalement placée dans un endroit où l'environnement EM est la plupart du temps stable et non fluctuant. Le pire scénario se produit lorsque la machine à laver se trouve dans une zone avec un signal WLAN très faible et lorsqu'un smartphone exécute un point d'accès Wi-Fi actif et une application Bluetooth® en émettant à puissance maximale est placé au-dessus ou à côté de la machine à laver.
Que se passe-t-il si une montre connectée s'ajoute à l'équation ? Le défi du test est de recréer exactement cet environnement EM et les conditions de test au sein d'une chambre anéchoïque de manière répétable.

Solution Rohde & Schwarz

Le dispositif sous test est placé dans une grande chambre semi-anéchoïque. L'antenne du R&S®CMW500 est orientée directement vers l'antenne intégrée du dispositif sous test. Le testeur de communications radio R&S®CMW500 est utilisé pour établir une connexion active du début à la fin avec le dispositif sous test en émulant un réseau non cellulaire (tel que Bluetooth® ou WLAN) et, si nécessaire, des réseaux cellulaires (tels que des réseaux 3G / 4G). L'amplificateur de puissance R&S®BBA150 est optionnellement utilisé pour augmenter le niveau du signal lors du test émis. Un test de performance fonctionnelle de référence est réalisé et les résultats relatifs à tous les KPI pertinents (tels que le débit de données, PER, BLER, la performance vidéo et audio) sont enregistrés. Dans la prochaine version, le niveau de puissance du signal souhaité est réduit à la condition de front de la cellule pour répéter le scénario le pire et le signal d'interférence est introduit en utilisant le R&S®SMW200A. Le générateur de signaux vectoriels R&S®SMW200A est utilisé pour générer des signaux d'interférence EM modulés réalistes à large bande. Le type de signaux d'interférences utilisés pour le test de coexistence est un sujet très discuté. Le R&S®SMW200A est un instrument très puissant pouvant générer tous types de signaux à n'importe quelle fréquence dans l'air. La performance fonctionnelle indiquée par les résultats à ce point montrera la divergence par rapport aux résultats de référence. Lors de la réalisation du test de coexistence, il est important de surveiller le spectre RF. Il s'agit d'une étape obligatoire dans la plupart des normes. L'analyseur de spectre et de signaux R&S®FSVA3000 est utilisé dans ce système de test pour surveiller le spectre RF. Aujourd'hui, la plupart des produits domestiques automatisés sont dotés d'un écran et d'un système à haut-parleur intégré. Ces deux fonctionnalités aident les utilisateurs à interagir avec le produit. Il est par conséquent très important de tester la performance fonctionnelle au niveau de l'application en présence d'interférences. Le dispositif sous test peut diffuser de la vidéo et de l'audio à partir du serveur de streaming du R&S®CMW500 sur la liaison WLAN. Le logiciel R&S®AdVISE réalisera l'analyse de la qualité sonore et de l'image en temps réel. Le R&S®AdVISE est un produit logiciel vraiment unique qui utilise n'importe quelle webcam et microphone USB pour collecter en direct les données afin de surveiller la performance audio et vidéo du dispositif sous test en temps réel. Les événements d'erreurs sont automatiquement enregistrés et documentés dans le rapport de test.

À propos de Rohde & Schwarz

Rohde & Schwarz est un guichet unique qui répond à toutes les exigences de test et mesure de coexistence RF sans fil. Nous fabriquons des systèmes de test et mesure haut de gamme en nous basant sur nos larges compétences éprouvées dans le domaine du test de la coexistence sans fil.