Warum IoT-Technologie eine Teststrategie braucht
17.01.2023 Networked Systems Expertenwissen embedded world

Warum IoT-Technologie eine Teststrategie braucht

Jedes IoT-Gerät hat ein einzigartiges Design von Komponenten, die sich gegenseitig beeinflussen und im schlimmsten Fall sogar stören. Eine entwicklungsbegleitende IoT-Teststrategie deckt Probleme beim Zusammenspiel der Komponenten frühzeitig auf und beschleunigt die Markteinführung. Martin Varga, Anritsu, erklärt, worauf es bei der Entwicklung einer IoT-Teststrategie ankommt.

Eine Person hält ein Tablet mit einem Dashboard verschiedener IoT-Geräte Tests auf Anwendungsebene identifizieren Probleme bei der Benutzerfreundlichkeit von IoT-Geräten

Messtechnik spielt eine entscheidende Rolle bei der Markteinführung von IoT-Geräten


Entwicklung einer IoT-Teststrategie

Eine gute IoT-Teststrategie besteht darin, überhaupt eine zu haben. Das bedeutet, dass in jeder Phase des Entwicklungszyklus von IoT-Geräten ganz konkrete Tests und Messungen durchzuführen sind. Ohne diese entwicklungsbegleitenden Messungen kann es ganz schön teuer werden, wenn das Gerät nicht wie erwartet funktioniert oder es dem Endanwender die gewünschten Dienste nur teilweise oder gleich gar nicht bereitstellt.  

Das IoT selbst bringt nicht nur eine einzelne Kommunikationstechnik mit sich, sondern mehrere Technologien: Mobilfunk – zum Beispiel LTE und 5G – und drahtlose Nahbereichsübertragung wie etwa WLAN oder Bluetooth. Natürlich müssen IoT-Geräte alle diese Techniken unterstützen, um verschiedene Dienste bereitzustellen. Die Herausforderung für die Messtechnik besteht nun darin, die verschiedensten Aspekte jeder einzelnen Kommunikationstechnik zu testen.

Darüber hinaus sollte man die verschiedenen Ebenen in IoT-Geräten testen. Während sich die Tests auf der physikalischen Schicht der Kommunikationstechnik darauf konzentrieren, eine störungsfreie Anbindung zu gewährleisten, sind auch Tests auf Anwendungsebene wichtig, um Probleme in Bezug auf die Benutzerfreundlichkeit oder die korrekte Funktion der von IoT-Geräten angebotenen Dienste zu identifizieren.


IoT-Entwicklungstests vs. IoT-Produktionstests

Der Hauptunterschied zwischen IoT-Entwicklungstests und IoT-Produktionstests liegt in der Messgeschwindigkeit. IoT-Tests in der Entwicklungsphase erfordern in der Regel eine vollständige Simulation des Netzwerks und beinhalten eine Protokollschicht für die Signalisierung, welche die Zeit erfordert, um eine Kommunikationsverbindung für die Messung herzustellen.

Bei Tests in der Produktionslinie hingegen kommt es auf schnelle und genaue Messungen an. Daher sind bei diesen Tests keine Protokollschicht und keine Signalisierung erforderlich, um eine aktive Kommunikationsverbindung zwischen IoT-Gerät und Messgerät herzustellen.

Der Test in der Produktionslinie funktioniert ausschließlich im Nicht-Signalisierungsmodus, in dem das Gerät entweder ein bestimmtes Wellenformsignal überträgt und das Testgerät dieses misst oder – umgekehrt – bei der das Testgerät ein bestimmtes Wellenformsignal überträgt und das IoT-Gerät das empfangene Signal misst.

Seien Sie mit dabei! Treffen Sie die Embedded-Community von 14.-16. März 2023 im Messezentrum in Nürnberg und tauschen Sie sich mit internationalen Experten aus!

IoT-Testgeräte

IoT-Testgeräte lassen sich kategorisieren in Mobilfunkmessgeräte, die Mobilfunk-Standards wie 5G, 4G, 3G und 2G unterstützen, und in Wireless-Messgeräte mit kurzer Reichweite, die für Übertragungstechniken wie WLAN und Bluetooth ausgelegt sind.

Diese Art von Equipment dient als Netzwerk- oder Gerätesimulator, um das getestete IoT-Gerät mithilfe von Protokollschichtsignalen in den richtigen Prüfzustand zu versetzen und Messungen durchzuführen. Ein solcher Betrieb erfordert das Einstellen vieler verschiedener Parameter, was die Messung komplexer macht. Andererseits werden die Messungen unter realen Bedingungen durchgeführt, um sicherzustellen, dass das IoT-Gerät auch im kommerziellen Einsatz korrekt funktioniert.

Eine andere Art von Test-Equipment konzentriert sich auf das Testen ohne Signalisierung, bei dem nur die physikalische Ebene, der PHY, getestet wird, ohne höhere Protokoll- oder Anwendungsschichten mit einzubeziehen.

Solche Messungen ermöglichen eine weniger komplexe Parametrierung und eine hohe Messgeschwindigkeit, messen jedoch nur einen begrenzten Teil des gesamten IoT-Geräts. Das könnte zu negativen Überraschungen in Bezug auf Leistungsfähigkeit und Betrieb führen, sobald das IoT-Gerät kommerziell genutzt wird.

Die Messgeräte sollten auf jeden Fall mehrere Messtypen wie HF- und/oder anwendungsspezifische Messungen bieten. Sie sollten auch genügend Genauigkeit und Qualität bei der Signalerzeugung und -analyse bieten, um die Leistungsfähigkeit des IoT-Geräts genau zu testen. Einfache Parametrierung und intuitive Bedienung sind auch bei Messgeräten ein wichtiger Faktor.


Messtechnik beschleunigt Markteinführung von IoT-Geräten

IoT-Testgeräte bieten effektive Simulations- und Messfunktionen, bei denen der Entwickler die Umgebung vollständig unter Kontrolle hat. Eine solche Umgebung bietet die Möglichkeit, das erwartete Verhalten und die erwartete Leistungsfähigkeit während des gesamten Entwicklungszyklus zu überprüfen und zu messen, sodass keine Verzögerungen durch ein Redesign oder das Beheben von Entwicklungsfehlern entstehen.

Die vor der vollständigen Zertifizierung durchgeführten Pre-Compliance-Tests sparen Zeit und Geld und ermöglichen dadurch auch eine schnellere Markteinführung von IoT-Geräten.

 

In Track 1 der embedded world Conference finden Sie Vorträge rund um das Thema IoT.  
 
 
Quelle: Die Originalfassung des Artikels von Nicole Wörner, WEKA Fachmedien, und Martin Varga, Anritsu, lesen Sie auf www.elektroniknet.de