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01 物联网行业中存在问题 采用蜂窝通信方案的物联网项目依赖移动运营商的网络覆盖情况，网络信号质量是蜂窝通信方案的物联网项目的前提条件，NB网络的 覆盖范围通常低于4G网络，这就需要在项目开发前期，研发阶段，测试项目所部署位置的NB信号质量。 02 该问题带来的危害及影响 如果不在项目开发前，对项目所在地的NB网络信号进行测试，就会导致在试验室环境下，开发完成的样品，由于信号质量的情况无法正常通信，或者产生额外的功耗影响设备性能，或者导致项目更改部署方式，更改通信设计方案，增加开发成本与时间陈本，甚至导致项目无法落地。 03 解决方法 方法一 1、原理介绍 首先，用网络测试仪CWM500模拟NB基站，测试NB设备的射频性能，如果满足要求，则表示NB硬件与软件射频性能符合要求，NB设备便成为测试NB信号的标准设备，然后将NB设备置于实际部署的网络环境下，测试电脑上位机向NB设备UART发送AT指令,获取NB信号参数，确定设备周边的NB网络信号质量情况。 2、方案详情 2.1 网络测试仪CWM500测试NB设备射频参数 A. 打开仪表，设备网络测试仪参数 选择NB-IoT Signaling进入信令界面，设置通过仪表模拟的小区参数，如信号强度、Band、Channel等等。 按 SIGNAL GEN 按钮，进入 Generator/Signaling Controller 界面，选择 NB-IoT 信令功能，然后屏幕下方的任务栏菜单中会出现 NB-IoT 小区。 进入 NB-IoT 小区后，按照模块所支持信道和频点设置对应的参数。对于发射机测试，我们需要设置调度方式 为 UL-RMC，对于接收机测试我们需要设置调度方式为 DL-RMC，同时根据测试需求设置子载波数目。设置完相应的参数后，按 ON/OFF 按键，打开小区，等信号灯变亮后，就可以开启终端模块。（注意：模块需要插入罗德与施瓦茨专用测试 sim 卡。 B. 建立连接 等待终端开机，自动注册到 NB-IoT 的小区后，小区的状态会显示连接态，并且在 UE info 里面显示终端的相应信息。测试连接建立完成，就可以开始进行测试。 按屏幕右上角的 NB-IoT TX Meas 进入发射机的测试项目，按 NB-IoT RX Meas 进入接收机测试项目。发射机测量项目按照 3GPP 协议 36.521 第 6 章部分,这里测试最大发射功率，其他项目测试方案类似，暂不介绍。 C. 发射机的测试项目 最大功率（6.2.2F UE Maximum Output Power for category NB1） 在测试连接前，设置 Uplink Norminal power 为 23dBm（此处 23dBm 是指 12 个 carrier 的总 功率），如果要测试 1 个 carrier 的最大发射功率，需要设置 uplink nominal power 为 33.8dBm。 在 configure 里面，uplink power control 可以查看到目前参数下，终端对应的输出功率，如下图 : 然后按照上文所说的方法建立连接，在 TX measurement 里面读取测量到的功率值. 然后按照如下 36.521 协议的要求，设定不同的 start SC 参数来变换子载波的位置测试如下条 件下的功率。 判定标准：读取的功率要求在如下范围内，对于功率等级 3 的终端要求在 23±2.7，对于功率等级 5 的终端，要求 20±2.7。 D.接收机测量项目 在终端正常连接之后通过NB-IoT RX Meas.*进入测试界面，其测试界面右半部分与NB-IoT Signaling*相同，左侧为误码率显示区。通过降低NRS EPRE*来下探灵敏度。接收机测试的时候，注意需要设置 scheduling Type 为 DL RMC，否则接收机读值会不正常 灵敏度测试（7.3F.1 Reference sensitivity level without repetitions for category NB1） 按照小区默认参数，设置 scheduling Type 为 DL RMC，开启小区 。终端开机，等待建立连接后，然后调整 NRS EPRE 功率，直到左边的吞吐率到 95%为止。 判定标注： 假设协议中规定的灵敏度的值为-107.5dBm。而 CMW 里面显示的是 1 个子载波的功率（NSEPRE），因此需要做一个转换:NRS EPRE+10log12 = -107.5，此时仪器设置的 NRS EPRE 的值应该是-118.3 dBm。 2.2NB设备发送AT指令获取NB信号质量参数 NB设备接可以激活的NB SIM 卡，让设备处于实际工作的状态，放置实际使用场景位置中，接好NB天线，保证设备SIM卡可以注网，NB设备的UART口接电脑USB口，电脑端打开串口助手软件,通过串口发送信号查询指令：AT+NUESTATS 或者AT+NUESTATS=CELL,设备返回如下信息： 参数说明如下表所示： 如上图所示：NB设备所在位置满足NB信号覆盖要求，设备可以部署。 评判NB-IOT网络信号质量，主要以SNR (信噪比)、SINR (信号与千扰加噪声比)、RSRQ(信号接收质量)、RSRP (信号接收功率)、CSQ (信号强度)等参数作为参考.通常采用最主要的参数是：RSRQ, SNR与CSQ 3、需要的测试设备或测试环境 CMW500综测仪 测试白卡 射频同轴电缆线 N型射频连接器(N 头) 串口调试助手 本文章源自奇迹物联开源的物联网应用知识库Cellular IoT Wiki，更多技术干货欢迎关注收藏Wiki： Cellular IoT Wiki 知识库(https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf) （如有侵权，联系删除）

01 NB天线的作用 无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线(电缆)输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来 (仅仅接收很小很小一部分功率)，并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。 02 NB天线的分类 天线品种繁多,以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线,进行适当的分类是必要的: 按用途分类,可分为通信天线、电视天线、雷达天线等; 按工作频段分类,可分为短波天线、超短波天线、微波天线等; 按方向性分类可分为全向天线、定向天线等； 按外形分类,可分为线状天线、面状天线等;按使用分类可分为Mobile天线、Notebook天线; 03 NB天线使用频段 NB-IOT的频段因国家和地区而异，下面是一些常见的频段: 中国大陆:NB-IoT的频段为 B1、B3、B5、B8、B20、B28、B38、B39、 B40、 B41。 - 欧洲:NB-IoT的频段为 B8、B20、B28、B40 美国:NB-IoT的频段为 B2、B4、B12、B13、B66 其中，B1、B2、B3、B4、B5、B8、B12、B3、B20B28、B38、B39、B40B41和B66是LTE频段NB-IOT 是通过其中的子载波实现的。此外，不同频段的覆盖范围和网络性能也会有所不同，需要根据具体情况进行选择。 NB模组常用频段为B3、B5、B8 04 NB天线的选择 影响无线模块通信距离的首要参数是发射功率，无线模块的发射功率以及对应的理想传输距离在手册上均能查到，在确定了发射功率满足需求的前提下，然后考虑天线的选用和天线的方向性。首先是天线的选用：天线的主要指标包含以下几个：频率范围、驻波比SWR或VSWR、天线增益、极化方式和阻抗。频率范围按需选择；驻波比最好小于1.5；天线增益对传输距离也有影响；极化方式分为线性极化和圆极化；阻抗需要与无线模块的输出阻抗匹配，一般为50欧姆。这里要特别注意驻波比参数，购买天线后最好用网络分析仪测试一下SWR。驻波比与回波损耗、传输功率的对照表如表 1所示。 表 1 驻波比与回波损耗、传输功率对照表 由上表可知，VSWR=1.5时，理论传输功率为96%，当VSWR=2时，传输功率只有88.9%，有的天线驻波比指标是小于2，选用天线的时候最好是驻波比小于1.5，可以得到较高的传输功率。 其次是天线的方向性： 天线都有方向性，指的是天线对空间不同方向具有不同的辐射或接收能力。衡量天线方向性通常使用方向图，图2所示是一个频率范围从2400MHz到2500MHz天线的方向图。 天线竖直放置时，红色最深的方向是天线辐射或接收能力最强的方向，所以在安装天线的时候，要尽可能往红色指向的方向去安装天线，这样才能保证足够好的信号质量。另外，金属平板对信号有屏蔽作用，所以发射，接收的方向上不要有金属平面。 05 NB天线应用 ▪ 智能停车场 ▪ 智能抄表： 水表 气表 电表等 ▪ 物流追踪器 共享自行车 电动车 等 ▪ 其它： 比如智能水箱 智能垃圾桶 智能路灯 智慧农业等等 06 NB天线定制与天线厂配合流程 07 NB天线相关认证 OTA测试介绍:0TA-0ver The Air(空中性能测试)，与传导测试向对应空间三维测量 OTA需要进行以下项目测试: TRP-Tota Radiated Power全总向辐射功率 TIS-TotalIsotropic Sensitivity 全总向接受灵敏度 本文章源自奇迹物联开源的物联网应用知识库Cellular IoT Wiki，更多技术干货欢迎关注收藏Wiki： Cellular IoT Wiki 知识库(https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf) （如有侵权，联系删除）

01 物联网行业中存在的问题 在一些物联网项目中，有些场景由于使用电池供电，使得对产品有功耗要求。这就需要在产品研发阶段，测试产品不同工作阶段的功耗，以确保产品在电池供电的情况下，达到客户要求的待机时长。 02 该问题带来的危害及影响 如果不对NB-IoT产品进行实际的功耗测试，就无法评估出产品实际工作中所消耗的电量，无法选择出为设备供电所适合的电池，如果选择的电池容量超过产品实际工作周期中使用的电量，就会导致产品成本增加，造成不必要的浪费 ；如果选择的电池容量小于产品实际工作周期中消耗的电量，就会导致产品还未到达使用周期的情况下，电池电量已经消耗完毕，达不到产品使用周期而无法工作。 03 解决方法 方法一 1、原理介绍 采用微安级功耗测试仪EMK850，给设备供电，串口接电脑端串口调试助手，通过串口助手设置NB产品不同的工作状态（注网，待机，TCP连接上行通信，下行通信，断开连接，休眠），测试产品的电流值。测试仪上位机可以获取到产品工作与休眠时的瞬态电流，平均电流以及某个时段的功耗，从而可以统计产品在整个工作周期的功耗。 2、方案详情 测试框图 测试仪器实物 2.1 首先确认NB产品所在场景下的信号覆盖与接收信号质量是否满足基本要求，具体方法： 25,CEL=0,1,2(具体内容见研发阶段NB产品信号测试方案：) 由上图可知，CSQ=31，RSRP=-60dBm,SNR=110,ECL=0,信号质量符合要求。 2.2. 分析仪外接电源，用 USB 线连接分析仪和电脑。上位机将自动识别功耗分析仪设备、打开设备数据通信 端口，并显示设备就绪字样。 安装并运行上位机软件，点击启动，可以看到电压和空载时的噪音波形。 2.3 前面板的红黑接线 柱为电源输出，连接待测NB设备正负极。 确认输出电压无误后连接待测设备到分析仪前面板的电源输出端 2.4. 安装并运行上位机软件，上位机将自动识别功耗分析仪设备、打开设备数据通信端口，显示设备就绪字样，设定NB设备工作电压，点击启动，可以看到电压和空载时的噪音波形，波形下方可以看到设备的实时电流与某个时间的功耗。 黄色曲线是最大值曲线，蓝色是平均值，计算功耗用平均值，最大值一般时间很短，只是能体现一些电流特征，有参考意义 。 波形图上，在需要的位置鼠标右键点击设置显示虚线游标。游标可拖动到指定位置，便于查看特定时间内的统计值。 2.5.测试设备产品注网功耗，产品上电后，NB设备开始初始化操作，包括识别SIM卡，并自动注册附件的基站，获取IP地址与网络时间。当连接NB串口的调试助手接收窗口收到时间信息时，表示注网成功。 注网功耗与NB设备注网时间有关，时间越长功耗越大（通常状况下注网时间为10s左右，不超过30s）。此时通过游标统计注网时的功耗。如下图所示：注网时间28s, 注网电流 11.39mA，注网功耗为：156μA*h 2.6.测试设备产品待机功耗，设备注网后，进入待机状态，功耗会下降到1mA以下，如下图所示：平均功耗368.6μA. 2.7. 测试设备产品TCP联网上行功耗，如下图所示：平均功耗21.54mA. 2.7. 测试设备产品TCP联网下行功耗，如下图所示：平均功耗21.75mA. 2.8 测试设备产品休眠功耗，测试电流超出屏幕显示范围建议点击”自动缩放” 电流精度可以到达微安级，可以测试NB设备的休眠功耗。如下图所示：休眠平均功耗：1.23μA 2.7.游标统计（波形图上，在需要的位置鼠标右键点击设置显示虚线游标。游标可拖动到指定位置，便于查看特定时间内的统计值） ， 对应NB设备，可以通过游标统计，可以统计NB设备一个工作周期的功耗 （工作开始与工作结束设备实时功耗均为为微安级，如上图所示） 2.8设备功耗统计 用游标统计（波形图上，在需要的位置鼠标右键点击设置显示虚线游标。游标可拖动到指定位置，便于查看特定时间内的统计值） ， 对应NB设备，可以通过游标统计，可以统计NB设备一个工作周期的功耗 （工作开始与工作结束设备实时功耗均为为微安级，如上图所示） 采用上述方法，记录设备一个工作周期内的功耗（游标统计下的功耗）:P，再乘以设备需要的工作次数:N,表示设备整个工作周期的功耗，再加上设备时的功耗：设备总的待机时间:T，乘以休眠功耗P1。 设备整个待机时间的功耗为：P*N+P1*T 注： NB产品通常情况下设备工作时长远远小于设备休眠时长，故将休眠时间近似认为是整个设备待机的时间 例如：NB产品需要待机3个月，每天发送2次数据，每次发送的平均功耗为250μA*h, 休眠功耗为2μA ,3个月的待机功耗为：3*30*2*250μA*h+2μA*24h*30*3=45+4=49mA*h 3、需要的测试设备或测试环境 5V或者12V直流电源适配器 USB数据线 功耗测试仪EMK850及上位机 操作手册.pdf EMK系列功耗仪1分钟快速使用.docx 方法二 1、原理介绍 用万用表，串联进设备供电电路中，直接测量设备负载电流 2、方案详情 2.1按照上图搭建测试环境 2.2万用表档位调整到电流档，表笔接电流测试端 2.3按下电源开关，观察万用表电流数值，此数值为设备的瞬态电流有效值 注：此种方法只能测试设备电压，电流的瞬时值，有效值，无法测试出设备的平均电流，电压，可作为方法1的补充和对照。 3、需要的测试设备或测试环境 直流电源适配器 万用表 （如有侵权，联系删除） 本文章源自奇迹物联开源的物联网应用知识库Cellular IoT Wiki，更多技术干货欢迎关注收藏Wiki： Cellular IoT Wiki 知识库(https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf)

一、物联网行业中存在的问题 功耗表现对于电池供电的 NB 物联网产品至关重要。这类产品通常应用于各种场景，如智能家居、智能农业、智能工业等领域，其待机时长的一致性与稳定性直接影响着用户的使用体验和产品的可靠性。 在生产阶段进行批量功耗测试是一项关键的质量控制措施。通过对产品进行全面、准确的功耗测试，可以及时发现并解决潜在的问题，确保每一批次的产品都能达到预期的待机时长标准。只有通过严格的测试和质量控制，才能保证产品的批量待机时长的一致性与稳定性，满足用户的需求和期望。 二、该问题带来的危害及影响 产品量产阶段，如果不对NB产品在生产过程中进行批量的功耗测试，就无法确保由于制造工艺，原材料等问题导致批量产品功耗的一致性出现问题，使得有些产品在实际使用过程中，因为功耗过大，导致在实际要求的待机周期内，电池电量电量已经消耗完毕，设备无法工作。 三、解决方法 方法一 1、原理介绍 采用微安级功耗测试仪EMK850，给设备供电，通过上位机可以获取到设备工作与休眠时的瞬态电流，平均电流以及一次通信的实际功耗。从而可以计算出产品在整个待机工作周期的功耗。（参考研发阶段NB产品功耗测试方案） 对于电池供电的NB产品，休眠功耗一般在微安级（小于1mA），具体参数参考产品发阶段产品测试的实际功耗，差异一般不能超过10%. 2、方案详情 测试框图 测试仪实物 2.1. 分析仪外接电源，用 USB 线连接分析仪和电脑。上位机将自动识别功耗分析仪设备、打开设备数据通信 端口，并显示设备就绪字样。 安装并运行上位机软件，点击启动，可以看到电压和空载时的噪音波形。 2.2 前面板的红黑接线 柱为电源输出，连接待测NB设备正负极。 确认输出电压无误后连接待测设备到分析仪前面板的电源输出端。 2.3. 安装并运行上位机软件，上位机将自动识别功耗分析仪设备、打开设备数据通信端口，显示设备就绪字样，设定NB设备工作电压，点击启动，可以看到电压和空载时的噪音波形。 2.4. 休眠功耗统计 接线待测产品 根据正负极要求，接线待测产品，给待测产品供电 可以看到产品电流波形变化，波形下方可以看到设备的实时电流与某个时间的功耗，如测试电流超出屏幕显示范围建议点击”自动缩放” 电流精度可以到达微安级，可以测试NB设备的休眠功耗（ 由上图可知，实时电流小于1mA时为休眠功耗 ）。 黄色曲线是最大值曲线，蓝色是平均值，计算功耗用平均值，最大值一般时间很短，只是能体现一些电流特征，有参考意义 。 2.5 一个工作周期时的功耗统计(一次通信) 波形图上，在需要的位置鼠标右键点击设置显示虚线游标。游标可拖动到指定位置，便于查看特定时间内的统计值。 对应NB设备，可以通过游标统计，可以统计NB设备一个工作周期的功耗 （工作开始与工作结束设备实时功耗均为为微安时级，如上图所示） 2.6功耗批量统计 按照2.4，2.5步骤记录每个产品休眠功耗与一个工作周期的功耗，休眠功耗值如不符合要求（测试功耗过大，超过10%），则挑选出来，请技术人员排查问题。 3、需要的测试设备或测试环境 5V或者12V直流电源适配器 USB数据线 功耗测试仪EMK850及上位机 操作手册.pdf EMK系列功耗仪1分钟快速使用.docx 方法二 1、原理介绍 用万用表，串联进设备供电电路中，直接测量设备负载电流 2、方案详情 2.1按照上图搭建测试环境 2.2万用表档位调整到电流档，表笔接电流测试端 2.3按下电源开关，观察万用表电流数值，此数值为设备的瞬态电流有效值 注：此种方法只能测试设备电压，电流的瞬时值，有效值，无法测试出设备的平均电流，电压，可作为方法1的补充和对照。 3、需要的测试设备或测试环境分析 直流电源适配器 万用表 （如有侵权，联系删除）

一、物联网行业中存在的问题 在产品的生产流程中，NB 产品的 Socket 通信测试是一个至关重要的环节。Socket 通信作为一种常用的网络通信方式，对于 NB 产品的性能和稳定性有着直接的影响。 在这个阶段，测试人员会精心设计一系列的测试用例，涵盖了不同的网络环境、数据传输量以及通信协议等方面。通过模拟真实的使用场景，对 NB 产品的 Socket 通信功能进行全面而严格的测试。 总之，NB 产品 Socket 通信测试在生产阶段扮演着不可或缺的角色，它为产品的最终质量提供了有力的保障。 二、该问题带来的危害及影响 NB产品在物联网蜂窝通信领域占据重要地位，通信功能是物联网设最主要的功能之一，在生产阶段如果不对设备进行通信功能的测试，例如NBDTU 设备有可能因为设备信号的问题，SIM卡状态的问题等，无法实现通信功能，严重影响用户体验。 三、解决方法 1、原理介绍 搭建下图NB设备soket通信测试环境，奇迹开源产品——大江平台开源NB TRACKER,通过USB数据线测试电脑USB口，烧录AM21EV5MQTT透传固件，实现NB TRACKER与服务器通信测试。 2、方案详情 2.1按上图搭建测试环境 2.2打开logview 烧录工具，烧录AP2000MT MQTT透传固件 logview工具下载地址： 固件链接如下所示： 2.3设备重新上电，打开上位机，配置连接阿里云设备信息 上位机下载地址： 2.4设备重新上电，打开阿里云物联网平台界面，观察设备是否在线 2.5通过上位机发送payload信息，观察阿里云界面是否有测试数据出现 3、需要的测试设备或测试环境 NB TRACKER USB数据线 NB天线 测试电脑 奇迹DTU上位机 阿里云物联网平台 （如有侵权，联系删除）