測試用例:
從結(jié)果可看出封包丟失及錯誤率偏高,雖然達到標準,但是在Ping的測試項目中無法達到要求。
Matter 協(xié)議是一項由連接標準聯(lián)盟(Connectivity Standards Alliance, CSA) 推動的智能家居設備連接標準,旨在促進不同的物聯(lián)網(wǎng)設備供貨商之間產(chǎn)品的互控性及靈活性。隨著物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展,消費者對于智能家庭產(chǎn)品的接受度不斷提高。當用戶購入智能家庭裝置后,首要的動作就是根據(jù)不同的智能家庭平臺(Apple Homekit、Amazon Alexa、Google Home和Samsung SmartThings等)進行第一次的配對。以往,消費者根據(jù)不同的智能平臺采用各自不同的配對方式;如今,進入了Matter的智能家居時代后,配對智能裝置變得更加簡單了!
那要怎么樣才能與Matter裝置進行配對呢?首先,雖然各家智能家庭平臺操作的界面不同,Matter均是以下列兩種方式來進行配對:
當您完成了QR code掃描或是輸入PIN code之后,根據(jù)畫面指引一步一步地完成配對所需要選擇的項目,就能開心的使用新購入的智能裝置,并享受智能家庭裝置帶給您的生活便利性!
值得注意的是,百佳泰顧問團隊在研究建置Matter智能家庭生態(tài)圈時,發(fā)現(xiàn)配對問題。舉例來說,當透過Google Home首次配對部分Matter智能燈泡時,雖然配對完成,卻無法立即操作智能燈泡。
當下,顧問團隊懷疑Google Home仍在進行配對相關(guān)設定,因此認為稍等片刻應該就可以透過Google Home操作Matter智能燈泡。沒想到的是,經(jīng)過超過10分鐘的等待,得到的卻是智能燈泡脫機狀態(tài)的指示(如下圖)。
針對上述問題,到底是Google Home的平臺問題?亦或是智能燈泡本身的問題?百佳泰準備了下列的驗證環(huán)境與設備,并進一步進行測試與研究分析。
從實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),無論是使用QR code還是PIN code透過Google Home進行配對,智能燈泡在首次配對成功后無法立即操作,即使等待一小時,仍無法操作智能燈泡,最后必須將產(chǎn)品的電源作強制斷電后再復電,才能使Google Home重新偵測智能燈泡的狀態(tài),并讓智能燈泡在Google Home上線,順利操作智能燈泡。
顧問團隊也懷疑是否存在手機的兼容性問題,因此選用了Samsung、Google、Sony各不同品牌,以使用多個Android OS版本的手機驗證此問題,然而首次配對后仍然產(chǎn)生相同問題。
隨后我們也另外驗證,在成功配對之后將手機重新啟動,并進到Google Home的界面時,智能燈泡依舊是呈現(xiàn)脫機的狀態(tài)。
從上述的結(jié)果來作分析,這是該智能燈泡與Google Home的兼容性問題!
百佳泰顧問團隊了解到,由于Matter正處于發(fā)展的階段,可能會因Google Home后臺云端部分的更新而解決。在發(fā)現(xiàn)問題的一星期后,將該智能燈泡解除配對后再重新配對,成功解決了首次配對后無法操作的問題,且在不同手機上實驗均出現(xiàn)相同結(jié)果!顧問團隊確認Google Home APP 的版本未做更新,可能是因為Google Home后臺云端的部分更新解決了此問題!然而,這也引發(fā)了另一個問題:會不會因為Google Home后臺的云端更新反而導致其他新的問題,而造成使用者的困擾?因此,如何讓Matter設備在配對后即能正常操作成了各家廠商應該特別注意的一項課題!
智能家庭裝置在正常配對后就應該能正常使用,這是最基本的功能和使用體驗!若是在配對完成后,卻顯示脫機并無法正常操作,消費者必然會對該產(chǎn)品或智能平臺信賴度大打折扣。他們可能會懷疑是否一開始就買到了有問題的產(chǎn)品,進而產(chǎn)生了退貨的想法或行動,對將對提供生態(tài)圈服務的廠商及制造商產(chǎn)生客訴問題及各項成本的增加。
目前Matter智能家庭生態(tài)圈還在發(fā)展中,智能平臺后臺云端的更新頻率極高,加上消費者使用不同的手機和APP版本,可能產(chǎn)生更多不可預知的問題!
百佳泰智能家庭顧問團隊,網(wǎng)羅市面上有支持Matter的各大智能家庭平臺及相關(guān)產(chǎn)品,能提供給您多方位的解決方案,避免您的產(chǎn)品上市后發(fā)生不可預期的兼容性問題,降低產(chǎn)品的客訴問題!『百佳泰智能家庭生態(tài)圈』顧問團隊以豐富的測試平臺提供多方位的整合顧問與測試服務:
延伸閱讀:智能家居測試與驗證服務
若您有任何問題,歡迎您隨時聯(lián)系百佳泰。百佳泰智能家庭生態(tài)圈顧問團隊將會與您緊密地合作,一起將您的產(chǎn)品的價值提升到極致,讓您的用戶有良好的用戶使用體驗!
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患有慢性心血管疾病的患者可以通過醫(yī)院的心電圖 (Electrocardiography, ECG,亦稱EKG) 量測儀檢測急性心臟病的特征,如仍難以被及早發(fā)現(xiàn)的室性早搏 (Premature Ventricular Contractions, PVCs),一般來說,高血壓為PVCs好發(fā)族群,頻繁的PVCs可能會導致猝死。因此,對于患者而言,使用可穿戴設備獲取精確的健身及心臟健康數(shù)據(jù)對其有十分大的幫助。雖然ECG在病理特征領(lǐng)域中以電信號執(zhí)行較光學精確,但通過光學式體積描記圖 (Photoplethysmography, PPG),心率量測相對簡單。隨著穿戴式產(chǎn)品的普及化,穿戴式裝置應用于ECG/PPG等相關(guān)生理量測系統(tǒng)也成為一種日益增長的需求,本文將通過對可穿戴式裝置實現(xiàn)實用,精確的ECG/PPG進行解說,并延伸說明信號標準測試的重要性。
心電圖重要特征(第一導程心電圖為例)
P波是在兩心房去極化和收縮時在體表電極所以記錄到的信號(波形),它代表去極化的波通過心房,所產(chǎn)生的電氣活動,而當心房的去極化完成后,波形會回復到基線的點。
在P波出結(jié)束后,心室心肌去極化引發(fā)心室收縮,代表左右心室去極化時電氣活動的過程,因為心室比心房大許多,所以QRS復合波的高度也比心房去極化的P波高許多。PS心房再極化也在此時發(fā)生,但因波型較小,所以被心室去極化、舒張的波形覆蓋掉。
其表示心室再極化、舒張的電位變化。
經(jīng)由上述過程,心臟就能完成一次周期性的收縮和舒張,以電信號的觀點來看就是去極化、再極化的過程,將電信號復合并記錄在心電圖紙上,就是一份心電圖 (Figure 1a)。
Figure 1a – ECG (Electrocardiogram)
心電圖的12導聯(lián)分析
導聯(lián) (Lead)指的是2個ECG電極之間的假想線,12導聯(lián)心電圖 (Figure 1b)會產(chǎn)生12個獨立的圖形,但實際上人體上只接了10個物理電極,標準心電圖中的12個導聯(lián)分為:
有些心電圖機可多聲道錄音并記錄單個節(jié)拍的所有導聯(lián),能更好地分析復雜的心律異常。
Figure 1b – 12-Lead ECG (Electrocardiogram)
底下的12導聯(lián)心電圖Figure 1c為實際案例,一名48歲無嚴重病史的男子被送往急診室,患有嚴重的呼吸困難和頭暈。他敘述過去4個月的類似癥狀,經(jīng)心電圖顯示,37毫秒時出現(xiàn)明顯的室性早搏 (PVCs),進而診斷出主動脈尖瓣心律過速等癥狀。
Figure 1c – PVCs shows on 37msec
穿戴式裝置具備心率量測功能已成為趨勢
簡單的說,ECG的量測主要利用通過心臟兩極的電位差來輸出圖形,相對于光學式手環(huán)/手表,PPG (Figure 2)光體積描記圖的量測簡單快速,雖然病理特征上光體積描記圖波形仍缺乏對疾病驗證,但其心率量測功能已大量用在運動手表及穿戴式裝置上 (Figure 3)。
Figure 2 – PPG (Photoplethysmography) – from PhysioNet
Apple Watch S4 with ECG/PPG ?? Apple
Garmin 735XT wit PPG ? Garmin
Mi Band 4 with PPG ? MI
Figure 3 – Wearable Devices with Heart Rate Detection
ECG/PPG 信號標準測試
市面上利用PPG來量測心率的穿戴式裝置百家爭鳴,廠商皆宣稱自家健康手環(huán)/手表功能強大,但信號波形每家都不同,而且微小的生理信號在量測上需要至少經(jīng)過2層以上的放大器,才有可能得到比較清楚的信號,故產(chǎn)品端失真的情況時常發(fā)生,百佳泰預計導入ECG/PPG信號標準測試 (Figure 4, 5),協(xié)助客戶產(chǎn)品通過IEC 60601-2-47, China YY0885規(guī)范之前期驗證,就IEC 60601-2-47標準測項里第201.12.4.4 Incorrect output來看,用AECG4.0的標準測試儀器就有下列Table 1的10個測項要做:
201.12.4.4.101 | Linearity and dynamic range | 線性及動態(tài)范圍 |
201.12.4.4.102 | Input impedance | 輸入阻抗 |
201.12.4.4.104 | GAIN accuracy | 增益精準度 |
201.12.4.4.105 | GAIN stability | 增益穩(wěn)定度 |
201.12.4.4.107 | Multichannel crosstalk | 多通道串音 |
201.12.4.4.108 | Frequency response | 頻率響應 |
201.12.4.4.109 | Function in the presence of pacemaker pulses | 心臟起博器量測 |
201.12.4.4.110 | Timing accuracy | 時間精準度 |
201.12.4.4.111 | GAIN settings and switching | 增益設定及切換 |
201.12.4.4.112 | Temporal alignment | 時序?qū)ξ?/td> |
Table 1 12 test items in IEC 60601-2-47
Figure 4 – ECG Signal define GUI
以ECG信號為例,一般都以R波的間距來判斷心率,正常人的R波的頻率會落在0.5Hz~4Hz之間,換算心率為兩秒1下到一秒4下之間,若產(chǎn)品量測的心率落在此區(qū)間才判定為通過,PPG的產(chǎn)品心率也是同樣的道理。
Figure 5 – PPG Signal define GUI
ECG/PPG 穿戴式裝置驗證 盡在百佳泰
百佳泰實驗室可分別針對醫(yī)規(guī)之心電圖機及運動用心率表做IEC60601-27及深圳市智能穿戴產(chǎn)業(yè)聯(lián)合會所訂定之基于 ECG/PPG技術(shù)的智能穿戴產(chǎn)品的測試方法做量測。以市面上的醫(yī)規(guī)ECG心電圖機 (Figure 6a) 及PPG心率表 (Figure 6b) 來做測試樣品,可正確的藉由儀器的發(fā)射Sensor,打出標準ECG/PPG信號,來量測測試樣品的穩(wěn)定度及精準度,同樣的,對于穿戴式產(chǎn)品, 驗證時嚴格規(guī)范產(chǎn)品的基本波形,后續(xù)的心臟疾病判斷才有意義。
Figure 6a – ECG Device Sample Tested by CMRR
Figure 6b – PPG Watch Tested by AECG
根據(jù)2018年資策會對ICT (Information and Communication Technology,簡稱ICT) 品牌業(yè)者健康照護穿戴裝置發(fā)展分析一文,ICT業(yè)者持續(xù)與醫(yī)療單位合作,試圖建立解決方案,甚至Apple, Samsung, Garmin已導入保險應用;不僅是高階的醫(yī)療體系照護服務及符合醫(yī)療規(guī)范的產(chǎn)品,到低階的操作性便利的心率、步數(shù)、卡路里手環(huán),消費性的運動裝置,甚至藍牙?,Wi-Fi通訊的測試也要經(jīng)過嚴格的檢驗, 才能確保消費者的權(quán)益。百佳泰致力于提供穿戴式裝置全方位的解決方案,協(xié)助客戶在驗證及檢測上有效提升產(chǎn)品的信賴度及產(chǎn)品質(zhì)量,想了解相關(guān)的信息,請聯(lián)系cn_service@allion.com.cn。
]]>隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)產(chǎn)品越來越多,采用Wi-Fi和藍牙?技術(shù)聯(lián)機的產(chǎn)品也漸漸增加,越來越多廠商開始投入與研發(fā)具有無線功能且可以與手機連動的IoT產(chǎn)品。而制造商在選擇適當?shù)奶炀€時,常依據(jù)供應廠商提供的規(guī)格來判斷天線適不適合自身的產(chǎn)品,但天線組裝在產(chǎn)品上,會因為天線附近的機構(gòu)件、機構(gòu)材料或是為了固定PCB板而灌膠。這些額外的變更都會造成天線頻率偏移、場型死角等問題。以下實際案例可以觀察到這個現(xiàn)象。
實際案例
以實際測試過的產(chǎn)品來看天線周邊的機構(gòu)材料對于性能的影響。該產(chǎn)品通訊技術(shù)為藍牙?(工作頻率為2.4GHz~2.5GHz之間),產(chǎn)品為了固定住外殼與PCB板而灌膠 (圖一)。在未灌膠前天線已在藍牙?的工作頻段,而在灌膠后天線頻率往更低頻段偏移(圖二)可以明確地觀察到。
圖一:上為灌膠前待測物/下為灌膠后待測物
圖二:Return Loss
會造成灌膠前后有如此大的差異是因為天線的頻率在共振時,會經(jīng)過不同介質(zhì)而造成頻偏,關(guān)鍵在于灌膠后介電常數(shù)上升在波長與光速不變,頻率則會往低頻偏移,由(公式一)可以理解其物理特性。
公式一 : 天線波長
針對天線長度進行縮減后結(jié)果如下圖(圖三),未灌膠前將天線頻率調(diào)整至偏高頻,灌膠后因上述物理特性使天線頻段往低頻偏移而剛好坐落在藍牙?工作頻段。
圖三:Return Loss
下方結(jié)果是將天線調(diào)整前后之待測物放入843電波暗室測得其藍牙?工作頻段內(nèi)的低、中、高頻率點之效率(表一),而會選擇低中高頻率點來比較是因為由低中高的頻率點效率便可以知道這段頻率整體效率趨勢。而天線調(diào)整長度前,天線的工作頻段未落在藍牙?工作頻率內(nèi)故所量測出的效率較差都在10%以內(nèi),而再調(diào)整天線后效率提升至45%以上,調(diào)整前后效能提升35%。
表一:天線效率
下方為場型量測結(jié)果2D場型圖(圖四)與3D場型圖(圖五),由下圖(圖四)在比起未調(diào)整天線前場型強度整體較弱且小于標準線,而在天線調(diào)整后場型強度明顯增強,在90度方向為場型最強的位置。
圖四:2440MHz 2D場型圖
圖五:2440MHz 天線調(diào)整前3D場型圖
調(diào)整后3D場型圖
圖五上的3D場型為天線調(diào)整前,可觀察出場型強度整體較弱且較不接近全向性,如圖內(nèi)黃線標示。相對圖五下為天線調(diào)整后之3D場型圖場型強度明顯比未調(diào)整前強且整體場型更接近全向性,如圖內(nèi)黃線標示。
天線的判斷基準
上述實測案例中所提到的各個參數(shù)的判定基準,透過以下參數(shù)將逐一解釋其訂定標準與名詞解釋。
以下兩種參數(shù)可以初步判斷天線是否有符合產(chǎn)品所要廣播的頻段:
電波經(jīng)過不同介質(zhì),而造成電波有一部分能量被反射而形成行駐波,而電壓駐波比指的是行駐波的電壓峰值與電壓谷值之比。一般業(yè)界判斷標準為,待測物廣播頻段范圍所測得VSWR數(shù)值必須 ?2。
主要是觀測發(fā)送端看到多大的的信號反射成份通常數(shù)值越低越好,一般業(yè)界判斷標準為待測物廣播頻段范圍所測得Return Loss數(shù)值必須 ?-10dB。
而要進一步的去判斷天線質(zhì)量的好壞則需要依據(jù)以下兩中參數(shù):
一般判定標準是以比較的方式來判斷,例如效率50%的天線與10%的天線比較,前者的效率比起后者來的更好。
為了使產(chǎn)品在各個方位都可以使用,天線場型的要求都會是接近全向性。
針對上述的所有參數(shù),百佳泰提供不同量測方式,可以測得天線的VSWR、Return Loss、效率與場型。協(xié)助制造商在產(chǎn)品設計時間,可實時的知道天線表現(xiàn)進而改善問題。
測試架構(gòu)
圖六 : 天線測試架設圖
圖七 : 天線測試場地與架設圖
結(jié)論
伴隨著IoT產(chǎn)品天線會因為產(chǎn)品機構(gòu)或材質(zhì)作變更導致原先設計好的天線頻偏,造成天線性能若是不好或是場型有死角,會造成IoT產(chǎn)品實際使用下會發(fā)生以下問題 :
因為這些問題而造成不好的用戶體驗,導致客訴,用戶會質(zhì)疑制造商的質(zhì)量管理,進而影響了品牌設計的商譽。
百佳泰重視這些問題,扮演著為客戶質(zhì)量把關(guān)的角色,并提供點線面的全方位測試服務,協(xié)助您在研發(fā)產(chǎn)品階段可以更迅速的發(fā)現(xiàn)問題以避免產(chǎn)品上市后造成諸多的客訴并協(xié)助您提升產(chǎn)品的市場競爭力。
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現(xiàn)代家庭生活中,不論是手機、各式3C產(chǎn)品、以及物聯(lián)網(wǎng)設備都有連網(wǎng)需求,因此無線網(wǎng)絡扮演著非常重要的角色。然而,直到2019年2月Broadband Forum發(fā)表了針對無線路由器制訂的Wi-Fi性能測試標準《TR-398室內(nèi)Wi-Fi性能測試標準》(以下簡稱「TR-398標準」),業(yè)界才擁有了一套完整的測試標準及規(guī)范。TR-398標準的測試內(nèi)容包含了6大面向共11個測試項目。這套測試標準發(fā)布之后,各家網(wǎng)通廠商也有了一個共同性能標準可以作依據(jù)。這次我們挑選了5臺市售旗艦級的無線路由器,在8項模擬用戶常遇到的問題驗證測試項目作比較,透過實驗數(shù)據(jù)來觀察各家無線路由器的表現(xiàn)狀況。
環(huán)境架設
在測試時我們會將待測物放置于隔離箱內(nèi)的固定位置,另外將無線裝置設備仿真器放在另外的隔離箱并且串接至另一個隔離箱內(nèi)的信號衰減器,再將從衰減器而出的信號接回待測物的隔離箱內(nèi)。同時量測計算這中間信號的路徑衰減并且達到測試環(huán)境所要求的規(guī)范。以確保結(jié)果的穩(wěn)定度、精確性和一致性。
圖說: 測試設備及架構(gòu)
實測TR-398,市售高端路由器大比拼
圖說: 本次比拼的5臺市售高端無線路由器
圖說: Maximum Connection Test的測試數(shù)據(jù)
本測項是要確保AP可以同時支持32個STA,沒有發(fā)生斷線與掉包率<1%的情況下,其傳輸性能還能維持在一定水平。從測試結(jié)果中可以看到無線路由器A在5GHz的下行表現(xiàn)不理想,吞吐量沒有達到標準,Ping Error Rate (以下稱PER)也超過了1%,而無線路由器C不僅5GHz表現(xiàn)不理想,連同2.4GHz的下行也沒有良好的表現(xiàn)。
圖說: Maximum Throughput Test的測試數(shù)據(jù)
本項目要量測的是無線路由器在空中短距離的最大吞吐量。無線路由器A的5GHz上行表現(xiàn)沒有達到標準,無線路由器C的表現(xiàn)跟前項測試結(jié)果也是大同小異。無線路由器D雖然數(shù)據(jù)都未達標,但是測出來的數(shù)據(jù)都在及格邊緣,算是比較可惜的地方。
圖說: Airtime Fairness Test 5GHz的測試數(shù)據(jù)
本測項主要是驗證Wi-Fi設備的能力以保證傳輸時間的公平性。從測試結(jié)果可以看得出這5臺無線路由器在各個階段時的傳輸性能結(jié)果的差異過大,表示5臺市售無線路由器在傳輸時間公平性的表現(xiàn)上不是很理想。
圖說: Range Versus Rate Test – Downlink的測試數(shù)據(jù)
圖說: Range Versus Rate Test – Uplink的測試數(shù)據(jù)
本測項要檢驗的是透過衰減信號的方式仿真無線路由器在不同距離下測量Wi-Fi設備的Baseband和RF性能。在這份結(jié)果中可以看到無線路由器C在5GHz的表現(xiàn)狀況依舊不理想,另外無線路由器B在5GHz信號衰減至-54dBm時,會發(fā)生斷線狀況導致無法量測性能表現(xiàn),這部分有可能是無線路由器B在弱信號的處理并不佳。
圖說: Spatial Consistency Test – Strong Signal的測試數(shù)據(jù)
圖說: Spatial Consistency Test – Medium Signal的測試數(shù)據(jù)
圖說: Spatial Consistency Test – Weak Signal的測試數(shù)據(jù)
本測項要檢驗的是驗證空間場域中的Wi-Fi信號一致性。簡單說明,就是檢驗無線路由器無論在哪個角度上都能有良好的性能表現(xiàn)。此項目除了觀測不同角度外,同時也針對3種不同信號強度的狀況做檢查。在測試結(jié)果中觀察可得,無線路由器C、D、E在強訊號時(2.4GHz和5GHz),不同角度上的性能表現(xiàn)能力較差,而在中或弱信號時除了大致上的表現(xiàn)都還可以,只是各個角度間的落差過大。
圖說: Multiple Association/Disassociation Stability Test的測試數(shù)據(jù)
本測項要量測的是在連接狀態(tài)頻繁變化的環(huán)境下Wi-Fi設備的穩(wěn)定性。主要確認的是8臺裝置與無線路由器進行傳輸時,不會容易受到另外8臺裝置進行聯(lián)機斷線動作的影響。這邊可以看出無線路由器B、C、E三臺在 2.4GHz及無線路由器A在5GHz時容易受到斷/聯(lián)機影響造成PER大于1%,傳輸有不穩(wěn)定的情況發(fā)生。
圖說: Stability/Robustness Test的測試數(shù)據(jù)
本測項旨在測量Wi-Fi設備在長時間(24小時)壓力下的穩(wěn)定性能。這邊的測試結(jié)果可以看得出各家無線路由器的表現(xiàn)都不俗,只有無線路由器B在2.4GHz的傳輸性能上有不穩(wěn)定的狀況發(fā)生。
圖說: AP Coexistence Test的測試數(shù)據(jù)
本測項主要在驗證有其他AP存在時Wi-Fi設備的性能是否有受影響,即抗干擾性。在測試結(jié)果中看得出無線路由器A總體的表現(xiàn)不錯、無線路由器B只有在5GHz時能不受其他無線路由器干擾,其余無線路由器C、D、E都有被干擾影響的情形發(fā)生。
綜合結(jié)果評比:
測試結(jié)果整理
圖說:各個無線路由器在各測項中的表現(xiàn)
從上方整理出來的總表可以看出,這5臺無線路由器在這次的8項測試項目中,表現(xiàn)的都不盡理想,畢竟TR-398是比較新的測試規(guī)范,而這些市售的無線路由器在性能方面并沒有針對TR-398的測試標準進行調(diào)校。相信有了這份標準讓各大廠商可以遵循以后,使用者常見的問題也能大幅減少,避免客訴的問題一再發(fā)生。
TR-398標準檢測服務—百佳泰一網(wǎng)打盡
百佳泰身為Wi-Fi聯(lián)盟所指定的測試實驗室(Authorized Test Lab),建制各種專屬測試設備,亦是亞洲唯一能提供Wi-Fi全系列認證服務的實驗室。除此之外,百佳泰以TR-398為基準,構(gòu)建無線測試環(huán)境,能針對您的產(chǎn)品類別客制化進行性能驗證,針對不同產(chǎn)品性能提供相對應的測試解決方案,以精進產(chǎn)品性能,從而提高用戶體驗,協(xié)助各大廠商在同類別的激烈產(chǎn)品競爭中,贏得品牌口碑搶占市場先機。
若您對TR-398測試服務想要了解更多,歡迎聯(lián)系cn_service@allion.com.cn
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業(yè)界首個家庭Wi-Fi性能測試標準《TR-398室內(nèi)Wi-Fi性能測試標準》(以下簡稱「TR-398標準」)共有6大模塊,在之前的章節(jié)中,我們介紹了非必測、但重要的「接收器靈敏度」,以及屬于必測項目的「傳輸量」、「覆蓋范圍」及「多用戶支持」。在本篇系列文中,我們將介紹最后兩個必測模塊「穩(wěn)定性」與「抗干擾性」。
模塊5:穩(wěn)定性 (Stability)
5. :穩(wěn)定性 (Stability): 必測項目
這項測試主要目的在測量Wi-Fi設備在壓力下的穩(wěn)定性能,會在24小時內(nèi)持續(xù)監(jiān)控吞吐量和連接可用性。
由于家庭網(wǎng)絡設備越來越多樣化,加上目前AP幾乎是全天運作的關(guān)系(例如手機、平板、電視和智能家電,幾乎都是保持24小時不間斷的運作),致使AP在長時間運作以及聯(lián)機的穩(wěn)定性上,成為一個重要的課題。
測試標準:
從結(jié)果可看出封包丟失及錯誤率偏高,雖然達到標準,但是在Ping的測試項目中無法達到要求。
模塊6:抗干擾性 (Interference)
6. 多信號源抗干擾測試(AP Coexistence Test): 必測項目
多信號源抗干擾測試主要目的在透過外來AP的信號,來驗證Wi-Fi設備性能是否會受到影響。測試中的外來AP應支持相同的Wi-Fi標準(802.11n / 802.11ac)。
無線網(wǎng)絡的性能除了采用比較新的技術(shù)外,更重要的是要避免干擾,常見的干擾不外乎同頻干擾與鄰頻干擾。此測試重點在于模擬當受到外部干擾的情形下,AP抗干擾的穩(wěn)定性以及性能是否能維持正常。
同頻干擾(Co-channel interference): 當周邊環(huán)境有許多個使用相同頻道的設備,彼此間會互相產(chǎn)生干擾而降低性能。
鄰頻干擾(Adjacent-channel Interference):因為相鄰頻道會有部分重疊的頻率范圍,導致信號能量會覆蓋、干擾到鄰近的幾個頻道。
測試標準:
測得的平均吞吐量必須滿足下面表格要求:
Wi-Fi Configuration
(DUT) |
Wi-Fi Configuration
(Peer STA) |
Bandwidth
(MHz) |
Throughput requirement referred to the NO-Alien-device-turn-on | ||||
No alien device turn on | Alien AP turn on | Alien network working (same channel) | Alien network working (overlapping channel) | Alien network working (adjoining channel) | |||
802.11n(Nss=2) | 802.11n(Nss=2) | 20 | – | <5% | <60% | <60% | <5% |
802.11ac(Nss=2) | 802.11ac(Nss=2) | 80 | – | <5% | <60% | <60% | <5% |
結(jié)論:
Wi-Fi發(fā)展至今已有超過20年的歷史,雖然方式相同,但是因為技術(shù)不斷的更新,性能已不可同日而語,但是遇到的問題從周邊的干擾、系統(tǒng)的性能、聯(lián)機的設備數(shù)量,甚至將來所遇到的問題也會越來越多,因此一套標準的性能測試,將會是讓廠商共同遵守,用戶唯一信任的途徑。
在本次系列文章中,我們深度解析TR-398標準的11個測試項目,并透過案例分析,深入淺出說明測試的標準與通過的條件。百佳泰為此構(gòu)建了無線測試環(huán)境,能針對六大類別,十一個測項對路由器及各類終端產(chǎn)品進行檢驗,為您質(zhì)量把關(guān)。
百佳泰身為Wi-Fi聯(lián)盟所指定的測試實驗室(Authorized Test Lab),建置各種專屬測試設備,亦是亞洲唯一能提供Wi-Fi全系列認證服務的實驗室。除此之外,百佳泰擁有近30年的測試經(jīng)驗,能針對您的產(chǎn)品特性、用戶情境、IoT生態(tài)圈驗證等提供除錯服務。
若想了解TR-398測試服務,歡迎聯(lián)系cn_service@allion.com.cn。
]]>智能家電時代,將不再需要大量人力的付出,就能輕松打造一個舒適的生活環(huán)境;其中,掃地機器人便是智能家電中代表性的產(chǎn)品之一。以目前多數(shù)為小家庭的結(jié)構(gòu)為例子,居家的清潔如果能在上班時段完成,經(jīng)過勞碌一天的事務后,回到家便擁有更多的時間來陪伴家人或是享受個人時光。然而,市面上同類型的掃地機器人從品牌到型號多如繁星,價格也從600~ 8000元不等,消費者如何在價格和功能找到最好的選擇,此時,就應先考慮產(chǎn)品的設計初衷:“它——是否能清潔得又快又好”。
對使用者而言,一臺好的掃地機器人須具備以下功能:
掃地機器人的常見問題
消費者對于上述掃地機器人的期待便是開發(fā)商與品牌商致力的目標。百佳泰針對掃地機器人進行實驗測試,協(xié)助品牌商與開發(fā)商快速尋找產(chǎn)品問題,除了可以降低客訴率之外也能提升產(chǎn)品的質(zhì)量。
?吸塵回收率,看出清潔力
我們選在4坪大小的環(huán)境中做出2組實驗數(shù)據(jù):測量掃地機器人在居家環(huán)境中清潔力的表現(xiàn)。
上述實驗數(shù)據(jù)可得知,隨著塵土量的增加,即使500g時的回收率有達到94%,地板還是會殘留將近30g左右的塵土,讓用戶行走時還是會容易感受到不夠干凈的狀況。
由上述實驗數(shù)據(jù)我們得知,在不同顆粒大小的回收率上只出現(xiàn)1%的差距,可看出掃地機器人在吸力和打掃的能力上性能表現(xiàn)優(yōu)異。然而,相對于倒落物回收率的測試情況來看,當?shù)孤湮锓植荚趬歉魈帟r,回收率竟有16%的差異。若廠商日后在設計掃地機器人的物品識別度時,可作為一項參考依據(jù)避免因識別錯誤造成未清潔干凈的情況發(fā)生。
?產(chǎn)品、APP、手機,三者間兼容性問題
當掃地機器人順利聯(lián)機到無線連接的環(huán)境內(nèi)時,倘若無法透過手機上的APP遙控,也失去了掃地機器人很重要的功能,而在聯(lián)機過程中又可能會出現(xiàn)哪些問題呢?
百佳泰使用市面上知名的3大品牌手機,針對掃地機器人的APP聯(lián)機進行實測,發(fā)現(xiàn)到APP在Samsung S8聯(lián)機上相較其他2支手機,有機率無法建立起彼此的聯(lián)機。我們因此推測可能是手機的無線模塊從省電模式中喚醒時,APP沒有及時對無線模塊做重新聯(lián)機的溝通,導致無法聯(lián)機的狀況。
上述實驗我們先把APP內(nèi)中的掃地機器人型號移除后再重新聯(lián)機。此次結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)3臺手機均無法順利重新聯(lián)機,因此推測APP中的儲存數(shù)據(jù)已經(jīng)記憶過此筆型號,而解決方法則需重新移除APP及安裝后才可重新新增裝置。這樣反復的操作行為會讓使用者的好感度大幅降低,嚴重的話甚至可能會造成退貨的情況。
第三個實驗,我們模擬使用者習慣在晚上就寢時開啟飛行模式,當早上匆忙出門后想進行清潔時卻發(fā)現(xiàn)APP跳出未能聯(lián)機的信息。在這項測試環(huán)節(jié)里,APP 在Android或iOS系統(tǒng)中嘗試聯(lián)機時,會偶爾發(fā)生判斷錯誤的情形;然而,APP在iOS系統(tǒng)中每一次都顯示需要聯(lián)機的情況,廠商可在研發(fā)初期就先將此問題納入,避免因用戶體驗不佳而收到客訴等問題。
百佳泰——IoT產(chǎn)品值得信賴的伙伴
身為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品檢測專家,百佳泰累積多年測試經(jīng)驗,對于各類IoT產(chǎn)品可提供問題找尋和全方位的客制化解決方案,讓您的產(chǎn)品具備穩(wěn)定性、可靠性、以及與各大廠牌產(chǎn)品間互有兼容性,在偌大的物聯(lián)網(wǎng)世界中占據(jù)一席之地。
如您需了解更多關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品測試信息,可參閱:百佳泰兼容性測試中心
]]>陽光、空氣、水是生命三大要素,是人類賴以生存的重要元素,而人體有70%的組成是水分,水對我們的重要性更是不言而喻?,F(xiàn)今,人們生活越來越忙碌,不只成人常常忙到忘記喝水,兒童飲水的問題也常常是家長頭痛的困擾之一。隨著AI及物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,智能家庭的應用層面越來越多樣化,智能硬件間將更緊密的互聯(lián)、更高效的互通,智能水杯將和更多健康管理類智能硬件互聯(lián)互通,透過智能檢測解決成人及孩童身體缺水的問題。
智能水杯是「噱頭」還是「趨勢」?
耳目一新的創(chuàng)意,令人感到興奮的功能,快速且成功的資金募集,一群有想法及做法的新創(chuàng)公司,做出來的產(chǎn)品真的就被消費者認同及買單嗎?比普通水杯貴上5~10倍價格,失望的用戶體驗,也將放大5~10倍。
目前智能水杯在應用上主要分為成人及兒童的產(chǎn)品分類,最主要可以提供的功能有以下幾項
多樣化的功能讓人等不及想要馬上入手了,但我們從各大銷售通路上發(fā)現(xiàn),不良的用戶體驗,反應了產(chǎn)品的功能瑕疵及潛在風險,正加速驅(qū)使消費者把白花花的錢放回口袋。以下列舉的是使用者對智能水杯最不能接受的功能項目之一:
應用檢測:您的智能水杯真的「智能」嗎?
消費者花重金買了一個智能水杯,最基本的要求就是要知道每天的飲水量,作為家長的,最擔心的不就是小孩每天是否有喝足夠的水。因此,我們找了一款市面上最熱銷的兒童智能水杯 – Gululu水精靈,來驗證此款水杯能否幫助無助的家長,追蹤孩童每日的飲水狀況。
(圖說:水杯檢測飲水角度與速度,以測量杯內(nèi)水量。圖片來源:Kickstarter)
從上圖可知智能水杯的飲水檢測系統(tǒng),會通過飲水角度、速度并透過傳感器收集數(shù)據(jù),再經(jīng)由算法來得知瓶內(nèi)水量及換算飲水量。綜合以上條件,我們設計了多種變量來檢測。就實驗的結(jié)果發(fā)現(xiàn),我們喝的水中只有30%被記錄。發(fā)生了什么事,讓我們來仔細研究一下。
我們設計好4種瓶內(nèi)水量,來進行測試。
瓶內(nèi)水量 | |||
滿水位 | 高水位 | 中水位 | 低水位 |
370 ml | 280ml | 190ml | 100ml |
從飲水角度來看,我們設計了4種飲水角度分別是120度、100度、90度及70度,并與4種瓶內(nèi)水量來比較,可以發(fā)現(xiàn)120度成功率是最高的。
飲水角度成功率 | |||
70度 | 90度 | 100度 | 120度 |
20% | 30.43% | 22.22% | 50% |
若從速度來看,我們利用飲水量及飲水時間來計算喝水的速度(ml/s),綜合不同的喝水速度,我們簡單的區(qū)分為大口喝水及小口喝水2種。就結(jié)果來看,大口喝水有記錄的數(shù)量是比較多的。
喝水速度 | 有喝水記錄 | 無喝水記錄 |
小口喝水 | 12% | 38% |
大口喝水 | 18% | 32% |
看到這里,我們先來小結(jié)一下實驗數(shù)據(jù)。用120度的角度大口喝水是準確率最高的,但是,這不是兒童水杯嗎,合適的角度應該是像下表一樣
瓶內(nèi)水量 | 飲水角度 | 喝水速度 |
滿水位 | 70、90 | 小口喝水 |
高水位 | 90 | 小口喝水 |
中水位 | 100 | 小口喝水 |
低水位 | 100、120 | 小口喝水 |
知道了飲水角度及速度的關(guān)系之后,我們來看看被記錄的飲水量是不是準確的。
從下表中我們可以發(fā)現(xiàn)誤差平均數(shù)高達36.8%,等于每喝了1000ml只記錄了632ml。高誤差率將降低品牌的可靠度,影響消費者的信用度。
(負值為少于實際飲水量,正值為高于實際飲水量)
應用檢測:使用者體驗潛在問題有哪些?
研究完水杯的飲水算法之后,我們發(fā)現(xiàn)智能水杯連最基本的飲水計算誤差率都如此之高,水杯本身還有其他什么問題是可能會被消費者遇到的,帶著這些疑問,我們利用了以下的設備來進行交叉實驗,來觀察測試水杯潛在問題:
手機 | AP |
OPPO AX7 | D-Link DIR-600 |
Samsung Galaxy S7 edge | Buffalo WHR-G54S |
Apple iPhone Xs | TP-Link AX6000 |
綜合各測試條件及環(huán)境,在配對測試上我們發(fā)現(xiàn)了一些問題。雖然可以利用返回或強制退回等方式重新配對,但對第一次使用的人來說也是會造成不小的影響。
配對測試 | ||
水杯操作問題 | 操作程序卡住 | |
無效配對碼 | ||
APP操作問題 | 找不到水杯 | |
配對失敗 |
配對成功之后,需要利用手機將Wi-Fi密碼推送到水杯,讓水杯與手機可以連上同一個Wi-Fi網(wǎng)絡,但還是發(fā)現(xiàn)了一些聯(lián)機上的問題,遇到之后需要再多試幾次才能順利連網(wǎng)。
水杯連網(wǎng)測試 | ||
水杯操作問題 | 水杯無法成功連接Wi-Fi | |
水杯無法成功連接云端 | ||
APP操作問題 | APP推送Wi-Fi密碼到水杯失敗 |
數(shù)據(jù)同步測試方面,將水杯放上無線充電座之后,水杯將數(shù)據(jù)同步到云端,APP再下載云端數(shù)據(jù)到手機。但我們發(fā)現(xiàn)有時同步完之后的數(shù)據(jù),過了一段時間又有其他數(shù)據(jù)進來,孩子的飲水量被分成2次同步,或是云端數(shù)據(jù)不能在規(guī)定的時間內(nèi)同步到手機,這都會讓家長很困擾。
數(shù)據(jù)同步測試 | ||
APP操作問題 | 云端數(shù)據(jù)不能一次同步完成 | |
云端數(shù)據(jù)延后同步 |
由于智能水杯只有提供一條充電線及一個無線充電座,并沒有提供充電器,這代表消費者可以接上另一個USB孔,所以我們找了幾種充電器來量測充電情況,發(fā)現(xiàn)有2款充電器是沒有辦法正常幫水杯充電的。
充電測試 | 電壓 (V) | 電流 (A) | 瓦數(shù) (W) |
Samsung 充電器 | 5.045 | 0.428 | 2.159 |
Apple充電器 | 5.104 | 0.426 | 2.174 |
OPPO 充電器 | 5.116 | 0.421 | 2.154 |
飛宏充電器 | 5.129 | 0.421 | 2.159 |
ASUS USB Hub | 4.171 | 0.566 | 2.361 |
白牌立式插座 | 5.554 | 0.008 | 0.044 |
Calpella充電器 | 5.069 | 0.012 | 0.061 |
我們可以預期在沒有提供充電器的狀況下,使用者可能拿了一個與水杯兼容性不好的充電設備,導致沒有辦法正當或是有效的幫水杯充電。
百佳泰客制化服務
針對上述各類造成用戶體驗不佳的情境,百佳泰可以協(xié)助廠商解決問題根本,我們除了幫客戶提供充電的兼容性測試外,還可以提供長時間的充電追蹤,從0%到100%的電量監(jiān)控,確保產(chǎn)品可以避免低電量大電流、滿電量過載等問題的發(fā)生,甚至造成產(chǎn)品的損壞。
(長時間充電監(jiān)控示意圖)
百佳泰對于潛在風險評估及測試,已經(jīng)深耕多年,我們除了針對產(chǎn)品提供兼容性、功能性的測試外,還可以針對客戶的產(chǎn)品屬性及定位等因素,量身打造不同的感受測試等用戶體驗,讓產(chǎn)品得到全方位的照顧:
有更多疑問或服務咨詢,歡迎聯(lián)系百佳泰。
]]>通過上兩篇系列文,相信大家也深刻理解了TR-398標準的背景意義及測試環(huán)境架設要求,其中,我們也簡單介紹了TR-398標準中的兩大測試類別:「接收器靈敏度」和「吞吐量」及其測試項目。在本篇文章中,我們將介紹測試模塊3「覆蓋范圍」和測試模塊4「多用戶支持」中的5個必測項目及其測試用例。
模塊3:覆蓋范圍 (Coverage)
3-1.覆蓋范圍測試(Range Versus Rate Test): 必測項目
旨在測量Wi-Fi設備的基本頻道和RF連接性能,透過在系統(tǒng)中使用信號衰減器來呈現(xiàn)距離增加所引起的信號衰減。
此測試利用信號衰減來仿真聯(lián)機距離的增加,從結(jié)果可看出,在2.4GHz 20M帶寬時,此AP幾乎無法達到應有的標準,性能不如預期;在5GHz 80MHz時,性能表現(xiàn)良好,都能達到應有標準以上。
測試標準:
測量的平均吞吐量應滿足下表的性能要求。針對每種設定,測試允許最多2個測試點低于該表吞吐量要求。
Wi-Fi Configuration
(DUT) |
Wi-Fi Configuration
(Peer STA) |
Bandwidth
(MHz) |
Attenuation (dB) | Throughput requirement (Mbps) | Attenuation (dB) | Throughput requirement (Mbps) | ||
DL | UL | DL | UL | |||||
802.11n (Nss=2) | 802.11n (Nss=2) | 20 | 0 | 100 | 100 | 42 | 75 | 75 |
10 | 100 | 100 | 45 | 50 | 50 | |||
21 | 100 | 100 | 48 | 45 | 31 | |||
24 | 100 | 100 | 51 | 35 | 24 | |||
27 | 100 | 100 | 54 | 25 | 17 | |||
30 | 100 | 100 | 57 | 14 | 12 | |||
33 | 100 | 100 | 60 | 9 | 7 | |||
36 | 95 | 95 | 63 | 8 | 4 | |||
39 | 80 | 80 | ||||||
802.11ac (Nss=2) | 802.11ac (Nss=2) | 80 | 0 | 560 | 560 | 42 | 100 | 100 |
10 | 530 | 530 | 45 | 45 | 45 | |||
21 | 420 | 420 | 48 | 25 | 25 | |||
24 | 400 | 400 | 51 | 5 | 5 | |||
27 | 360 | 360 | 54 | 1 | 1 | |||
30 | 300 | 300 | 57 | |||||
33 | 220 | 220 | 60 | |||||
36 | 150 | 150 | 63 | |||||
39 | 125 | 125 |
3-2. 360度方向性測試(Spatial consistency test):必測項目
360度方向性測試亦稱作「空間一致性測試」,主要目的在驗證空間中的Wi-Fi信號一致性,測量待測物(DUT)連向系統(tǒng)(STA)的平均性能測試。
一般使用者可能會將Wi-Fi 路由器放在房子邊緣位置,主要是因為了離墻邊的網(wǎng)絡接頭較近,但這直接導致了距離較遠的位置信號不良,特別是某些信號在家中需要穿墻的情況下。一般天線所發(fā)出的信號是呈現(xiàn)圓形放射狀的,所以一般在只有一臺路由器的情況下,放在中心位置可以得到最好的覆蓋率。
根據(jù)360度方向性測試的結(jié)果,可以發(fā)現(xiàn)此AP在左右兩邊的信號相對較弱,不論是2.4GHz或是5GHz都有相同的情況,因此有可能是硬件或天線本身設計有缺陷。
測試標準:
每個角度測量的平均吞吐量應滿足下表中的要求:
Wi-Fi Configuration
(DUT) |
Wi-Fi Configuration
(Peer STA) |
Bandwidth
(MHz) |
Throughput under different attenuation (Mbps) | |||||
Strong signals | Medium signals | Weak signals | ||||||
DL | UL | DL | UL | DL | UL | |||
802.11n(Nss=2) | 802.11n(Nss=2) | 20 | 90 | 90 | 70 | 70 | 35 | 35 |
802.11ac(Nss=2) | 802.11ac(Nss=2) | 80 | 500 | 500 | 200 | 200 | 100 | 100 |
旋轉(zhuǎn)過程中的最大變化應滿足下表中的要求:
Wi-Fi Configuration
(DUT) |
Wi-Fi Configuration
(Peer STA) |
Bandwidth
(MHz) |
Variation under different attenuation (%) | |||||
Strong signals | Medium signals | Weak signals | ||||||
DL | UL | DL | UL | DL | UL | |||
802.11n(Nss=2) | 802.11n(Nss=2) | 20 | 30% | 30% | 30% | 30% | 30% | 30% |
802.11ac(Nss=2) | 802.11ac(Nss=2) | 80 | 40% | 40% | 40% | 40% | 40% | 40% |
模塊4:多用戶支持 (Capacity)
4-1.多用戶性能測試(Multiple STAs Performance Test): 必測項目
旨在測量同時與連接多個系統(tǒng)的Wi-Fi設備的性能。為了模擬真實環(huán)境在測試中考慮了Wi-Fi設備和系統(tǒng)之間各種距離的各種級別的信號。
由于多數(shù)的AP都是在開放空間中使用,因此多數(shù)設備在不同距離聯(lián)機,是大部分常見的使用狀況,而在此情況下聯(lián)機的穩(wěn)定性以及性能相對重要。
從結(jié)果可以看出AP 2在多系統(tǒng)連接時的性能明顯較差。
測試標準:
對等系統(tǒng)的吞吐量應滿足下表中的要求:
Wi-Fi Configuration
(DUT) |
Wi-Fi Configuration
(Peer STA) |
Bandwidth
(MHz) |
Throughput_S (Mbps) | Throughput_SM (Mbps) | Throughput_SML (Mbps) | |||
DL | UL | DL | UL | DL | UL | |||
11n(Nss=2) | 11n(Nss=2) | 20 | 70 | 70 | 60 | 60 | 50 | 50 |
11ac(Nss=2) | 11ac(Nss=2) | 80 | 500 | 500 | 400 | 400 | 300 | 300 |
4-2.關(guān)聯(lián)穩(wěn)定性測試(Multiple Association/Disassociation Stability Test): 必測項目
旨在在測量連接狀態(tài)頻繁變化的動態(tài)環(huán)境下16個Wi-Fi設備的穩(wěn)定性。 在一般的開放空間中,大量的設備會出現(xiàn)與AP聯(lián)機 / 脫機的動作,此時AP的穩(wěn)定性以及性能會是重要的一環(huán)。
測試標準:
解除關(guān)聯(lián)或是關(guān)聯(lián)均不會影響其他對等系統(tǒng)的性能:(1)無錯誤的UDP流量速率是每個系統(tǒng)設定速率的99%。
4-3. DL MU-MINO性能測試(Downlink MU-MIMO Performance Test): 必測項目
旨在應用下載MU-MIMO時驗證Wi-Fi設備的性能。 該測試僅適用于支持802.11ac的Wi-Fi設備。 下載MU-MIMO功能,也稱為802.11ac Wave 2。
為了通過測試規(guī)范,記錄的結(jié)果應符合通過/失敗標準,描述如下:
在本篇系列文中,我們介紹到了模塊3和4的「覆蓋范圍」及「多用戶支持」,并且透過測試用例的應用,針對性的說明了每個測試項目的通過/失敗的判別標準。值得注意的是,這兩大類別中的5個測試項目,均為TR-398標準的必測項目。
在最后一篇系列文中,我們將會討論TR-398標準中最后兩個必測模塊「穩(wěn)定性」和「抗干擾性」,請繼續(xù)鎖定我們百佳泰技術(shù)文章!
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在上一篇系列文章中,我們簡單介紹了《TR-398室內(nèi)Wi-Fi性能測試標準》(以下簡稱“TR-398標準”)背景資訊以及這項測試標準推出的重要意義,亦從TR-398標準影響范圍出發(fā),再深入簡出地介紹環(huán)境架設及要求設定等。在本篇文章中,我們將會最后延續(xù)上一篇文章,為您講解說明TR-398標準內(nèi)的測試項目(吞吐量)
模塊2:吞吐量(帶寬);Bandwidth
2-1.多用戶聯(lián)機測試(Maximum Connection Test): 必測項目
旨在驗證當有32臺裝置同時連接到無線路由器時,依然能夠確保不斷線,且丟包率達到最低。
測試標準:
2-2. 極限性能測試(Maximum Throughput Test): 必測項目
旨在短距離內(nèi)進行測量,找出待測物的極限性能,這是衡量設備傳輸數(shù)據(jù)能力的指針。
測試標準:
根據(jù)測試中使用的GI,測量的平均吞吐量應滿足下表的性能要求。
Wi-Fi Configuration (DUT) | Wi-Fi Configuration
(Peer STA) |
Bandwidth(MHz) | Downlink throughput requirement (Mbps) GI=400ns | Uplink throughput requirement (Mbps) GI=400ns | Downlink throughput requirement (Mbps) GI=800ns | Uplink throughput requirement (Mbps) GI=400ns |
802.11n(Nss=2) | 802.11n(Nss=2) | 20 | 100 | 100 | 90 | 90 |
802.11ac(Nss=2) | 802.11ac(Nss=2) | 80 | 560 | 560 | 504 | 504 |
測試用例:
針對不同的路由器執(zhí)行極限性能測試,可以比較出各家產(chǎn)品在相同條件下有明顯的差異。
2-3.公平時間調(diào)度(Airtime Fairness Test): 必測項目
公平時間調(diào)度是一種通過在最慢的設備上犧牲網(wǎng)絡時間來提升整體網(wǎng)絡性能的功能。當信號長距離行進或障礙物穿透導致更大的衰減,這使得數(shù)據(jù)速率處于低水平。當空中資源已經(jīng)耗盡時,占用具有小MCS的系統(tǒng)的使用過多時間,這對具有大MCS的系統(tǒng)不公平。
在此路由器的多臺系統(tǒng)同時聯(lián)機平均性能測試,各系統(tǒng)的最大聯(lián)機數(shù)值明顯偏差于應有的平均范圍。
平均性能預期通過條件:
1. STA1_吞吐量_1必須在(STA2_吞吐量_1與STA1_吞吐量_1)平均值的正負5%的范圍內(nèi)。
2. STA2_吞吐量_1必須在(STA2_t吞吐量_1與STA1_吞吐量t_1)平均值的正負5%的范圍內(nèi)。
3. STA1_吞吐量_2必須在(STA2_吞吐量_1與STA1_吞吐量_1)平均值的正負15%的范圍內(nèi)。
4. STA1_吞吐量_3必須在(STA2_吞吐量_1與STA1_吞吐量_1)平均值的正負15%的范圍內(nèi)。
在此AP的多臺系統(tǒng)同時聯(lián)機最大性能測試,聯(lián)機性能明顯低于應有的帶寬數(shù)值。
最大性能預期通過條件:
在本篇文章中,我們介紹了TR-398標準中,關(guān)于吞吐量架構(gòu)的3個測試項目,且這三個測試項目-多用戶聯(lián)機測試、極限性能測試以及公平時間調(diào)度均為必測項目。文章結(jié)合測試用例,讓讀者深刻了解測試通過與失敗的條件,在接下來的系列文章中,百佳泰將繼續(xù)帶領(lǐng)大家了解測試架構(gòu):「覆蓋范圍」以及「多用戶支持」中的多個測試項目以及測試條件,請鎖定百佳泰科技文章!
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簡介:
從過去以來,室內(nèi)Wi-Fi一直沒有共通的性能測試標準,因而造成了廠商各自測試及定義,這現(xiàn)象造成了使用者在購買相關(guān)設備時無所適從,只能任由產(chǎn)品各說各話,而不同廠牌的產(chǎn)品卻也無比較的共同基礎。直至今年,國際非政府組織寬帶論壇(Broadband Forum)連同廠商以及實驗室共同制定了室內(nèi)Wi-Fi的性能測試標準,并在2019年2月發(fā)布了“首個家庭Wi-Fi性能測試標準《TR-398室內(nèi)Wi-Fi性能測試標準》(以下簡稱“TR-398標準”)。
寬帶論壇(Broadband Forum)是一個國際性非政府組織,致力于開發(fā)寬帶網(wǎng)絡規(guī)范的非營利性行業(yè)聯(lián)盟,其中,所發(fā)布的規(guī)范包括有線網(wǎng)絡標準,如PON,VDSL,DSL,Gfast。其會員囊括了電信運營商、設備供貨商、顧問及獨立測試實驗室(ITL),董事會成員更包含了BT、AT&T、愛立信、諾基亞、ARRIS、Calix、英特爾、德國電信、意大利電信、InCoax、華為、中華電信、中國電信、中國移動等,世界各大電信公司,其地位及影響力不容小覷。
TR-398標準定義,你知多少?
為何TR-398標準的出現(xiàn)會如此重要?。?/strong>
TR-398標準是業(yè)界第一個家用消費型AP Wi-Fi性能測試標準,其測試項目涵蓋范圍全面,測試設置信息、使用設備與測試環(huán)境等相關(guān)設置皆有清楚定義,測試結(jié)果判別清楚(Pass/Fail Criteria),能夠高效協(xié)助廠商測試室內(nèi)家庭網(wǎng)關(guān)的Wi-Fi性能。另,此項測試標準由Router廠商(ARRIS, CALIX)、全球電信商所主導,系統(tǒng)性地評估室內(nèi)Wi-Fi設備性能,并定量地將關(guān)鍵KPI歸類為接收靈敏度、吞吐量、覆蓋、多用戶支持、抗干擾和穩(wěn)定性這六大維度,未來將成為家用Wi-Fi網(wǎng)絡聯(lián)機性能的統(tǒng)一測試標準。
TR-398標準六大維度
根據(jù)市場研究報告顯示,一般大眾最主要上網(wǎng)的場所是在家中,而現(xiàn)代家庭網(wǎng)絡使用重心為通信與收看網(wǎng)絡影音、直播或收聽音樂、在線游戲及瀏覽論壇為主。然而,因各種型態(tài)網(wǎng)絡設備的增加,以及用戶使用各種無線裝置的習慣不同,導致對室內(nèi)Wi-Fi的性能造成了新的挑戰(zhàn)。若家庭中同時有多種智能設備聯(lián)網(wǎng),或多人同時欣賞網(wǎng)絡影音及在線游戲的情況下,對于路由器的穩(wěn)定度、處理性能及多任務分配的能力,都會有越來越高的需求。
網(wǎng)絡品質(zhì)表現(xiàn)要求 | ||||
帶寬延遲 | 1080P視頻 | 4K視頻 | 線上游戲 | 智能家庭 |
>10M
<20ms |
>25M
<10ms |
>5M
<10ms |
>1M
<50ms |
路由器應用風險導致用戶體驗效果差?
當遇到下列的情況時,可能會造成設備傳輸速度緩慢或與AP斷開連接等狀況:
因此為了避免這些情況發(fā)生,影響使用者的體驗,一個完整的性能測試更是不可或缺。
TR-398標準影響范圍
首重是電信商,例如中華電信、AT&T、中國聯(lián)通及世界各國的電信商,因其直接面對使用者,因此所搭配使用的AP好壞會直接受到大量客戶立即的反饋。
再來是AP制造商,例如Netgear、D-Link、Linksys及其他世界知名大小廠商,因為TR-398就是100%針對AP設計的性能測試,既然統(tǒng)一標準已經(jīng)訂定出來,則制造商必定迫不及待想知道自家產(chǎn)品與各家廠商產(chǎn)品之間的差異。
最后是與網(wǎng)絡相關(guān)的設備廠商,雖然TR-398是針對AP所設計,但反過來說,只要制定出AP的Golden Sample,依照測試方式,將可無限延伸至所有網(wǎng)絡相關(guān)設備,其影響范圍永無止境。
TR-398標準的測試環(huán)境架設以及要求如下所示:
測試環(huán)境要求 | |
紀錄表格 | 紀錄待測物, 系統(tǒng), 流量生成軟件, 衰減器, 隔離室, 天線等測試環(huán)境的信息。 |
網(wǎng)絡 | 有線網(wǎng)絡必須支持Giga bps以上的速度。 |
流量生成軟件 | 接收和分析應使用流量生成軟件完成,能夠生成具有固定數(shù)據(jù)封包大小的TCP和UDP流量。 |
電波隔離室 | 環(huán)境噪聲信號功率應小于-100 dBm,由頻譜分析儀測量,接收靈敏度至少為-103 dBm。 |
天線 | 如果使用外部天線,天線的方向應調(diào)整垂直于水平面。 |
位置 | 系統(tǒng)應放置在與待測物相同的高度。 |
Figure 1: Single Chamber Implementation (源自: BBF TR-398 Test Plan)
接下來百佳泰將帶領(lǐng)您了解BBF TR-398的六大測試模塊以及其測試項目,在本篇文章中,我們先介紹模塊1:接收器靈敏測試。
模塊1:接收器靈敏度 (RF Performance)
1. 接收器靈敏度測試(Receiver Sensitivity Test)
接收器靈敏度是指接收器接收和正確解調(diào)弱信號的能力。 該測試提供了相對于待測物和系統(tǒng)之間插入的總衰減的接收器靈敏度的簡化測量。將信號不斷衰減直到PER大于10%,此時的數(shù)值即為接收器靈敏度。
測試要求:
測試中的測量平均值(在所有旋轉(zhuǎn)點之間)接收器靈敏度(插入衰減)應大于或等于所需的接收器靈敏度,如下表所示。
Required Receiver Sensitivity for 802.11n & 802.11ac | |||
Test Index | MCS Index | Modulation | Approximately Receiver Sensitivity (dB) |
Required (Nss=2) | |||
1 | 0 | BPSK | 56 |
2 | 7 | 64-QAM | 38 |
讀到這里,相信讀者對TR-398標準也有了一定的理解,愈了解TR-398標準完整的測試要點及其測試要求,請持續(xù)關(guān)注百佳泰的技術(shù)文章!
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