無線連結(jié)是物聯(lián)網(wǎng)裝置最基本也最重要的功能，因此，量測業(yè)者無不積極強(qiáng)打具備高擴(kuò)充彈性的多功能無線測試設(shè)備，并厚實(shí)各種軟體功能，以確保射頻(RF)無線電系統(tǒng)正常運(yùn)作且聯(lián)網(wǎng)品質(zhì)無虞，并滿足物聯(lián)網(wǎng)裝置開發(fā)商現(xiàn)在與未來的測試需求。

無線傳輸技術(shù)多元，不過，基本上用于物聯(lián)網(wǎng)裝置的技術(shù)，大部分都類似于用在今日其他行動(dòng)無線裝置的技術(shù)，而許多物聯(lián)網(wǎng)裝置雖然價(jià)格低廉，但是仍然需要高品質(zhì)的無線效能，以確保裝置能正常運(yùn)作，因此無線RF測試市場龐大。

萬物皆可聯(lián)，也就是說，只要具有聯(lián)網(wǎng)/通訊功能，就稱得上是物聯(lián)網(wǎng)的一份子。這個(gè)領(lǐng)域并無所謂主流的無線技術(shù)，各種標(biāo)準(zhǔn)紛陳，這也就形成了測試方面的議題。測試方案業(yè)者必須滿足物聯(lián)網(wǎng)業(yè)者在現(xiàn)在及未來可能出現(xiàn)的測試需求，且必須讓客戶能以最低成本完成多樣測試。

高度整合符合多元測試需求

例如，就機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)應(yīng)用中所使用的藍(lán)牙模組而言，雖以藍(lán)牙命名，但是通常除了藍(lán)牙技術(shù)外，還會(huì)結(jié)合其他多種無線通訊技術(shù)，導(dǎo)致藍(lán)牙模組的開發(fā)與整合商將面臨更高的測試要求。為解決藍(lán)牙模組業(yè)者的開發(fā)困擾，測試儀器業(yè)者就必須推出幾乎是“包山包海”的測試方案。

對(duì)此，羅德史瓦茲(Rohde&Schwarz,R&S)深有體會(huì)，該公司資深業(yè)務(wù)經(jīng)理曹維陵指出，R&S已推出能支援BluetoothSIG所定義的38種信令測試(SignalingTest)，以及各種行動(dòng)通訊(Cellular)和一般行動(dòng)無線網(wǎng)路(Non-cellular)標(biāo)準(zhǔn)，包括LTE、LTE-A、WCDMA、GSM、CDMA2000、WLAN與GNSS等標(biāo)準(zhǔn)的方案-R&SCMW500。

R&S所提供的藍(lán)牙預(yù)先認(rèn)證測試解決方案，包含了藍(lán)牙基本傳輸速率(BasicRate)、增強(qiáng)資料速率(EDR)以及藍(lán)牙低功耗(BLE)等測試項(xiàng)目。曹維陵并強(qiáng)調(diào)，為協(xié)助開發(fā)工程師迅速掌握測試重點(diǎn)，R&S提供易于使用的R&SCMWrun程序軟體，能針對(duì)38種RF測試項(xiàng)目進(jìn)行自動(dòng)化測試并產(chǎn)生清楚易懂的測試報(bào)告。

這個(gè)寬頻測試儀的主要訴求，就是要以頻譜快速測試功能，于研發(fā)階段快速提供初步測試結(jié)果，讓研發(fā)人員能在BQTF(BluetoothQualificationTestFacility)認(rèn)證前，透過R&SCMW500執(zhí)行藍(lán)牙測試并優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，如此能大幅縮短產(chǎn)品研發(fā)時(shí)間。不過，這個(gè)解決方案也能用于執(zhí)行一般整合共存性(Coexistence)測試、功能性測試以及快速的產(chǎn)線測試。

為了滿足物聯(lián)網(wǎng)客戶現(xiàn)在及未來的測試需求，目前的測試設(shè)備趨勢為采用開放式架構(gòu)，R&S便以開放式平臺(tái)滿足包括行動(dòng)通訊、無線通訊及定位技術(shù)在內(nèi)的各種測試需求，從LTE/LTE-Advanced、UMTS/HSPA(+)、CDMA2000、Bluetooth及WLAN無線網(wǎng)路存取，到GPS/Galileo定位技術(shù)等。

開放式平臺(tái)高度擴(kuò)充能力

同樣的，臺(tái)灣是德科技(KeysightTechnologies)資深行銷專案經(jīng)理郭丁豪指出，是德推出的EXM無線測試儀，透過輕易的擴(kuò)充，可滿足業(yè)者的測試需求。EXM支援160MHz頻寬、4x4真實(shí)MIMO、LTE-ACA等等。郭丁豪并強(qiáng)調(diào)，使用EXM的原始硬體速度和快速排序功能，能實(shí)現(xiàn)極高的量測速率，且杰出的訊號(hào)純度和量測準(zhǔn)確度，可增加第一次測試就通過的良率。

是德科技已進(jìn)一步于EXM無線測試儀增添新的WLAN802.11ah和802.11af功能，以協(xié)助工程師在產(chǎn)品開發(fā)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證和制造階段，對(duì)更多物聯(lián)網(wǎng)(IoT)無線裝置和格式進(jìn)行測試。郭丁豪強(qiáng)調(diào)，這些新技術(shù)大幅擴(kuò)充了EXM現(xiàn)有的無線連接、蜂巢式以及應(yīng)用與發(fā)展范圍，能支援更多元的無線裝置與標(biāo)準(zhǔn)。

Cobham也是主打開放式架構(gòu)，在相同的硬體基礎(chǔ)上，藉由軟體升級(jí)新增新功能。

Cobham銷售經(jīng)理林岳透露，該公司已參與英國薩里大學(xué)5G創(chuàng)新中心的開發(fā)計(jì)畫，投入5G技術(shù)布局。

Cobham銷售經(jīng)理林岳表示，這無非就是為了要協(xié)助客戶降低成本，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)裝置廠商很可能因?yàn)閼?yīng)用市場不同而改采用其他無線技術(shù)。

Cobham于去年底收購AeroFlex。Aeroflex的無線測試業(yè)務(wù)部已與Cobham的通訊與連線部門完成整合。林岳指出，AeroFlex在商用無線領(lǐng)域頗有建樹，因此主打國防、航太領(lǐng)域的Cobham在收購AeroFlex之后，商用市場占Cobham營收比例已由三成上升至四成二左右。

AeroFlex在RF測量領(lǐng)域中，尤以LTE方面的進(jìn)展最具領(lǐng)先地位，早在2006年便已開發(fā)LTE基地臺(tái)所需的終端設(shè)備模擬器(UESimulator)，以驗(yàn)證是否符合3GGP規(guī)范，客戶包括大型基地臺(tái)業(yè)者Ericsson、Nokia、華為、中興等，市占率達(dá)八成以上。林岳指出，近兩年臺(tái)灣的小型基地臺(tái)業(yè)者也廣泛采購此一設(shè)備。

此外，在近日中國移動(dòng)香港因應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)更高傳輸速度而展示的LTE-AFDD+TDD3CC載波聚合技術(shù)中，測試方面便是采用由Cobham提供的TM500網(wǎng)絡(luò)測試儀器。另外，在Wireless測試方案方面，Cobham所推出的PXI3000，從2007年測試手機(jī)開始，利用PXI開放式平臺(tái)的軟體升級(jí)功能，現(xiàn)在已能涵蓋物聯(lián)網(wǎng)所使用到的各種無線技術(shù)的RF測量。

軟體升級(jí)靈活新增功能

談到PXI，就必須提到國家儀器(NI)，事實(shí)上，Cobham與NI已有進(jìn)一步的合作關(guān)系。在Cobham無線事業(yè)部與NI國家儀器的合作中，根據(jù)雙方協(xié)議條款的規(guī)定，NI將收購現(xiàn)有的CobhamPXI模組化儀器硬體產(chǎn)品線，并成為Cobham的PXI技術(shù)主要供應(yīng)商。收購后，NI將負(fù)責(zé)制造PXI模組化儀器并完全透過Cobham無線事業(yè)部的直接銷售通路及品牌販?zhǔn)?，以保障現(xiàn)有PXI架構(gòu)客戶的業(yè)務(wù)永續(xù)性與后續(xù)支援權(quán)益。

此外，兩家公司也會(huì)協(xié)力將最新的NIPXI模組化儀器(包括搭配LabVIEWFPGA的NI向量訊號(hào)收發(fā)器)納入Cobham新一代的行動(dòng)通訊與連線測試系統(tǒng)中，以因應(yīng)當(dāng)今業(yè)界測試需求日趨復(fù)雜，設(shè)計(jì)周期的速度也越來越快的情勢。

國家儀器技術(shù)行銷經(jīng)理潘建安分析，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備采用的無線標(biāo)準(zhǔn)多樣，將造成量測復(fù)雜度攀升。

國家儀器技術(shù)行銷經(jīng)理潘建安表示，向量訊號(hào)收發(fā)器(VST)是新品種的儀器，結(jié)合向量訊號(hào)產(chǎn)生器(VSG)與向量訊號(hào)分析器(VSA)，再搭配FPGA架構(gòu)的即時(shí)訊號(hào)處理與控制功能，可將客制運(yùn)算式直接加入儀器的硬體設(shè)計(jì)。這樣的軟體設(shè)計(jì)方式可讓VST同時(shí)兼具軟體定義無線電(SDR)架構(gòu)的彈性，以及RF儀器等級(jí)的效能。

潘建安強(qiáng)調(diào)，在測試產(chǎn)品的行動(dòng)通訊與連線功能時(shí)，透過PXI的軟體定義模組化方法，能有效降低測試成本、縮短測試時(shí)間并提供更多彈性，以靈活因應(yīng)日新月異的測試需求。看準(zhǔn)市場對(duì)PXI模組化儀器的需求成長潛力，NI并已推出PXI無線測試系統(tǒng)WTS。該產(chǎn)品采用DUT形式與多元連接埠測試方式，并搭配靈活的測試序列軟體，如TestStandWirelessTestModule，能顯著提升平行測試多個(gè)裝置的效率，因此可加速產(chǎn)線量測速度。

此設(shè)備可支援LTEAdvanced、802.11ac和藍(lán)牙低功耗(BLE)等多重標(biāo)準(zhǔn)，可廣泛用于無線區(qū)域網(wǎng)路(WLAN)存取點(diǎn)、行動(dòng)裝置，以及穿戴式電子等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造測試作業(yè)。值得一提的是，WTS內(nèi)建PXI向量訊號(hào)收發(fā)器(VST)技術(shù)，因此能根據(jù)各種RF測試需求進(jìn)行擴(kuò)充。

此外，潘建安并特別指出，由于積體電路越變越復(fù)雜，所以可針對(duì)設(shè)計(jì)檢驗(yàn)甚至是末期生產(chǎn)測試等應(yīng)用提供最佳測試范圍、同時(shí)兼具成本效益的ATE也變得越來越重要。他強(qiáng)調(diào)，就混合訊號(hào)測試而言，PXI架構(gòu)的半導(dǎo)體測試系統(tǒng)(SemiconductorTestSystem,STS)效能就勝過傳統(tǒng)的ATE，能夠以相當(dāng)?shù)偷某杀咎峁┳罾硐氲臏y試范圍。

量產(chǎn)測試訴求強(qiáng)調(diào)快速、低成本

在物聯(lián)網(wǎng)測試領(lǐng)域中，許多測試業(yè)者不僅著重研發(fā)端，也積極針對(duì)產(chǎn)線需求進(jìn)行方案開發(fā)。相較于研發(fā)階段，到了量產(chǎn)階段，產(chǎn)線上的測試又是另一個(gè)層次的挑戰(zhàn)。誠如LitePoint公司指出，對(duì)于許多切入物聯(lián)網(wǎng)市場的企業(yè)而言，這可能是他們首次生產(chǎn)數(shù)量如此龐大的無線裝置，而他們對(duì)于測試的需求就是要能夠以低成本方式快速完成測試。也就是需要簡單即可設(shè)置及使用的測試解決方案，讓產(chǎn)品能準(zhǔn)時(shí)上市推出，確保產(chǎn)品在交付給客戶后能夠像在實(shí)驗(yàn)室里一樣正常使用。

LitePoint強(qiáng)調(diào)，“工程用測試儀器(EngineeringTesters)”并非為量產(chǎn)目的而設(shè)計(jì)，針對(duì)量產(chǎn)專門打造的測試方案必須具備可擴(kuò)充、提供多裝置測試等能力，且必須能夠采用先進(jìn)的測試方法，才能快速提供精確結(jié)果。

為了協(xié)助物聯(lián)網(wǎng)業(yè)者快速及有效地從設(shè)計(jì)驗(yàn)證進(jìn)入真正量產(chǎn)階段，LitePoint已推出IQxel-M全面一站式(One-box)測試解決方案，可滿足客戶對(duì)所有無線連接能力測試的需求。IQxel-M可透過其完全整合的RF連接埠，對(duì)多達(dá)四個(gè)設(shè)備同時(shí)執(zhí)行平行測試，LitePoint指出，和其他一次只測一個(gè)待測物的測試系統(tǒng)相比，利用IQxel-M內(nèi)建智慧型調(diào)度功能，可實(shí)現(xiàn)超過250%以上的處理量。

安立知業(yè)務(wù)暨技術(shù)支援部副理江宗縉談到，集多種無線技術(shù)測試功能于一身的綜合測試儀，是降低物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)測成本的重要利器。

安立知(Anritsu)的綜合測試儀同樣有助簡化產(chǎn)線配置，降低產(chǎn)測成本的效益。安立知業(yè)務(wù)暨技術(shù)支援部副理江宗縉表示，安立知已備妥通用無線測試儀及相關(guān)軟體。MT8870A用于量產(chǎn)時(shí)的非信令測試，采模組化設(shè)計(jì)，一個(gè)機(jī)殼可搭載四個(gè)模組，使用者透過增加模組卡的方式即可彈性擴(kuò)充；此外，由于軟體主要安裝在機(jī)箱上，所以擴(kuò)充模組時(shí)不須重復(fù)支付軟體授權(quán)費(fèi)用，大幅提升成本效益。

MT8870A可一次滿足包括ZigBee、藍(lán)牙(Bluetooth)、近距離無線通訊(NFC)、802.11p、802.11ac，以及2G/3G/4G等蜂巢式無線通訊技術(shù)的量產(chǎn)測試需求。江宗縉指出，目前802.11ac已是Wi-Fi技術(shù)主流，而其與以往Wi-Fi測試最大不同，在于須進(jìn)行4×4多重輸入多重輸出(MIMO)量測；而該公司MT8870搭載四個(gè)模組后，即可達(dá)成4×4TrueMIMO的測試。

針對(duì)已占有一席之地的行動(dòng)通訊領(lǐng)域，安立知?jiǎng)t不斷推出新的產(chǎn)品緊跟市場脈動(dòng)，如近期發(fā)布的無線通訊綜合測試儀MT8821C，即能以一部設(shè)備滿足LTE-A四載波元件聚合(4CC)研發(fā)量測，且可無縫轉(zhuǎn)移至MT8870進(jìn)行量產(chǎn)測試。

整體而言，相較于智慧型手機(jī)等產(chǎn)品，物聯(lián)網(wǎng)裝置的成本普遍偏低，然而，即使對(duì)于最低成本的裝置而言，RF測試都是很重要的，如此才能確保產(chǎn)品品質(zhì)。然而不幸的是，RF測試通常未被好好了解。此外，有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)RF測試人員并不多，所以從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的過程間充滿重大阻礙，這也就凸顯了有經(jīng)驗(yàn)的測試夥伴的價(jià)值，如此才能協(xié)助物聯(lián)網(wǎng)業(yè)者快速導(dǎo)入量產(chǎn)并確保產(chǎn)品品質(zhì)。