Что внутри лаборатории для испытания NB-IoT-устройств

Привет, 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.

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 им 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.

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, 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.

Это «Цельсиум» – умный датчик контроля микроклимата, с его помощью можно следить за изменениями температуры и влажности там, где это 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.

Как тестируют

Испытания проводятся в соответствии с техническими спецификациями 3GPP – консорциума, разрабатывающего стандарты 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. Неправильная настройка приемо-передающей части приводит к избыточному энергопотреблению 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 эмуляцией технологией LTE, 5G, Wi-Fi, BLE и Bluetooth. Также в тестах задействованы две безэховые камеры.

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 сторонних производителей. 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.

«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.

«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.

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. Спасибо за уделенное время и до новых встреч!