原创 NB_IOT类产品功耗的研发测试方案

 2024-9-29 12:27  63 0 分类: 物联网

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。

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。

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：

设备接天线，上电，串口接电脑USB口，通过上位机串口调试助手，发送对应的AT指令测试信号质量,如果信号质量满足通信基本要求，则表示测试产品功耗的指标有意义。在实验室环境下，NB产品的信号参数一般包括：CSQ, RSRP,SNR,CEL等，具体指标如下：CSQ>15; RSRP>-65dBm;SNR>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。