Что внутри лаборатории для испытания NB-IoT-устройств
Привет, Хабр, меня зовут Вадим Рощин, я DevRel в МТС Digital. В этом материале я расскажу о том, как в лаборатории NB-IoT МТС тестируют устройства интернета вещей, зачем для этого безэховые камеры, в какой ситуации помехи необходимы и в чем вообще цель таких испытаний.
Интернет вещей в России развивается не такими впечатляющими темпами, как многим из нас хочется, и одна из причин этого — разработчики оборудования зачастую не знакомы с технологией NB-IoT, которая оптимальна для автономных IoT-устройств с небольшим трафиком данных.
Общий вид лаборатории для испытания NB-IoT-устройств
Главное качественное отличие технологии NB-IoT от других LPWAN-технологий — то, что она реализована на сети оператора сотовой связи в лицензируемом частотном диапазоне, то есть SLA гарантируется. Но даже когда разработчик выбирает для своих устройств NB-IoT, не владея знаниями о особенностях работы — может получиться так, что используемые при компоненты будут работать не так или, что еще хуже, вообще не будут соответствовать техническим требованиям оператора связи. А это — риск принудительного отключения абонентского устройства от сети.
Криптомодуль NB-IoT
В идеале, конечно, нужно заранее проверять устройства, которые вы будете внедрять в сеть. Но делать это без специализированного лабораторного оборудования проблематично, да и скиллы нужно иметь соответствующие. Выход один — отправить устройства на тестирование. Например, в МТС, где для испытаний гаджетов, работающих в стандарте NB-IoT (и не только) организована телекоммуникационная лаборатория.
Где тестируют
Началась эта лабораторная история примерно два года назад, когда МТС стала разворачивать сеть NB-IoT в России. Для того, чтобы тестировать пилоты новых решений на этой сети, и была создана лаборатория. Практика показала, что это был правильный ход — некоторые устройства и технологии попросту оказались несовместимы с сетью, а тесты позволили это выяснить на ранних этапах.
Дальше — больше. Лаборатория превратилась в продукт «МТС Сертификация» — чтобы производители оборудования, его покупатели или же просто инженеры могли прийти и проверить работоспособность устройств в разных условиях, их совместимость с сетью. Попутно появилось и первое устройство собственной разработки.
«Цельсиум»
Это «Цельсиум» — умный датчик контроля микроклимата, с его помощью можно следить за изменениями температуры и влажности там, где, где важно — в музеях, старинных зданиях или роддомах. Этим «Цельсиум» и занимается на разных объектах по всей России после того, как его протестировали и запустили в производство.
Во время создания собственного устройства специалисты лаборатории в очередной раз убедились, что вопросов по ходу этого процесса возникает масса. Решить их можно еще на этапе RND, избавив этим заказчика тестирования от головной боли и потраченных впустую денег.
«Сторонним компаниям выгодно пользоваться услугой «МТС Сертификация» в том числе и потому, что так не приходится нанимать персонал, который разбирается в работе сети NB-IoT. Высококвалифицированных специалистов в России немного и стоят они дорого, а разработка девайсов на сети интернета вещей все же отличается от привычных нам сетей LTE», — рассказал сотрудник команды «МТС Сертификация» Эльдар Азисов.
Эльдар Азисов
Как тестируют
Испытания проводятся в соответствие с техническими спецификациями 3GPP — консорциума, разрабатывающего сотовой связи. Методика слегка скорректирована под реалии имеющегося в лаборатории оборудования, но главное неизменно, если устройство в целом или его радиомодуль в частности подходят под требования 3GPP — оно получит все аттестационные преимущества.
«Тестируем радиомодули и изделия в сборе. Какие испытания мы можем провести в лаборатории:
● измерение параметров приемных и передающих ВЧ-трактов устройств на соответствие требования 3GPP;
● испытание на энергоэффективность устройств и прогнозный расчет срока работы от батареи;
● испытание устройств в условиях внешних помех, эмуляции сети NB-IoT и изменения параметров электропитания.
Подробные отчеты и результаты исследований мы предоставляем заказчику», — пояснил Эльдар Азисов.
Параметры приемо-передающей части влияют на энергоэффективность. Низкие параметры приемо-передающей части приводит к избыточному энергопотребление и снижению зоны возможного радиоприема конкретного устройства — это внеплановые затраты на выезд сотрудников, отзывные кампании. Именно таких неприятностей помогают избежать тесты в лаборатории.
Помимо NB-IoT в телекоммуникационной лаборатории МТС испытания можно проводить с имитацией технологией LTE, 5G, Wi-Fi, BLE и Bluetooth. Также в тестах задействованы две безэховые камеры.
Одна из безэховых камер лаборатории
Все это позволяет гасить сигнал, создавать помехи и всячески испытывать возможности приемопередающего модуля. Подробнее про лабораторное оборудование и его возможности я расскажу в одной из следующих статей.
Что тестируют
Глобально испытываемые устройства делятся на два типа — разработки МТС и импортируемые устройства. К своим кроме уже упомянутого «Цельсиума» относятся NB-IoT-тестер, умный замок, DevKit, кнопка Smart Click и другие штуки, о которых я расскажу в следующих статьях. Сторонние — это устройства в сборе или радиомодули отдельно. Принцип plug and play здесь не работает, так как многие устройства соответствуют требованиям только на бумаге.
МТС NB-IoT DevKit
«Бывает так, что не всегда параметры, прописанные производителем в документах, соответствуют действительности. Производитель, конечно, говорит, что он работает полностью в соответствии с требованиями 3GPP, но мы зачастую сталкиваемся с тем, что не всегда реальность соответствует тому, что написано на коробке», — говорит сотрудник команды «МТС Сертификация» Николай Кольянко.
Николай Кольянко
«Разработчик может прийти к нам в лабораторию со своим IoT-решением. Если с устройством или модулем что-то не то — довести его до ума. А если устройство прошло сертификацию, мы сможем спокойно, ничего не опасаясь, выставить его на свою площадку и тем самым помочь в продаже и продвижении продукта», — уточнил сотрудник команды «МТС Сертификация» Владислав Капослёз.
Владислав Капослёз
Есть у лаборатории и еще одно направление — помощь в развертывании сети NB-IoT. С тестами оборудования, консультациями и экспертизой. Итог — готовая сеть под нужды пользователя и платформа, на которой можно увидеть все необходимые конкретному заказчику данные с устройства.
Подробнее о испытаниях оборудования я расскажу в следующих статьях в блоге МТС на Хабре. Если у вас возникли вопросы о сети NB-IoT в МТС, тестировании или интернете вещей в целом — пишите их в комментарии под статьей, непременно задам их команде «МТС Сертификация». Спасибо за уделенное время и до новых встреч!
Кстати, на Хабре есть и другие статьи про IoT в МТС:
Про NB-IoT RAN
Про NB-IoT CORE
Про SCEF
Про NB-IoT Devkit
Про eSIM M2M
Про сервис MONTE
