Test di dispositivi IoT: come semplificare un compito complesso

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In un mondo sempre più connesso, il numero di dispositivi IoT in fase di sviluppo è cresciuto in modo massiccio. In questa intervista Martin Varga, Wireless and Custom Engineering Team Leader di Anritsu, delinea alcuni dei requisiti chiave e le principali problematiche da affrontare in fase di test

E.O.: Quali sono le principali problematiche da affrontare nei test IoT: numero di piattaforme IoT, protocolli di comunicazione, sicurezza?

M.V.: IoT porta con sé non solo una tecnologia di comunicazione, ma più tecnologie, come cellulare (LTE, 5G) e tecnologie wireless a corto raggio (WLAN, Bluetooth). Naturalmente, un  dispositivo IoT deve supportare queste tecnologie per fornire vari servizi, quindi la principale problematica nei test IoT è collaudare i vari aspetti di ogni tecnologia di comunicazione. Oltre alle molteplici tecnologie di comunicazione, è anche necessario testare su vari livelli il dispositivo IoT. Mentre i test relativi al livello fisico (PHY – Physical Layer) della tecnologia di comunicazione garantiscono una connettività senza problemi, i test che interessano il livello applicaivo (application layer) sono importanti per identificare i problemi relativi all’esperienza utente o alla corretta funzionalità dei servizi offerti dal dispositivo IoT.

E.O.: Quali errori commettono gli sviluppatori durante i test IoT? 

M.V.: Con buona probabilità, gli sviluppatori potrebbero pensare che le tecnologie IoT siano già abbastanza mature e che siano state progettate per una connettività e una comunicazione senza problemi. Nonostante ciò sia vero, ogni dispositivo IoT è caratterizzato da un certo design unico, con componenti implementati in maniera differente si influenzano a vicenda e possono anche interferire l’un l’altro. A meno che il dispositivo IoT non sia testato correttamente, non è possibile conoscere il comportamento del design e dei componenti usati dal dispositivo sapere quanto bene funziona lo schema con cui sono stati progettati i componenti in un dispositivo, indipendentemente dalla maturità della tecnologia. Un’altra tendenza da parte degli sviluppatori potrebbe essere quella di ritenere che il testing sia complicato, complesso e costoso, fatto questo che non corrisponde a verità perché esistono sistemi T&M che si propongono come soluzioni semplici, efficaci e bilanciate in termini di costi e, in ultima analisi, permetto di ridurre sensibilmente i costi del processo di progettazione di dispositivi IoT.

E.O.: Quale può essere considerata una buona strategia di test IoT?

M.V.: In estrema sintesi, una buona strategia di test IoT è semplicemente quella di averne una. Ciò significa effettuare collaudi e misure concrete in ogni fase del ciclo di progettazione e sviluppo dei dispositivi IoT. Realizzare un dispositivo IoT senza aver eseguito tali operazioni durante il ciclo può comportare conseguenze molto costose: il dispositivo  realizzato potrebbe non funzionare nel modo  previsto oppure fornire servizi solo parziali, o addirittura nessuno, all’utente finale.

E.O.: In che modo i test IoT di sviluppo differiscono dai test di produzione?

M.V.: La differenza fondamentale sta nella velocità delle misure. I test IoT nella fase di sviluppo di solito richiedono la simulazione completa della rete e coinvolgono lo stack del protocollo per signalling che richiede tempo, necessario per stabilire un collegamento di comunicazione per la misura. Il test della linea di produzione d’altro canto richiede una misura rapida e accurata, quindi l test della linea di produzione non coinvolgono lo stack di protocolli e signalling per stabilire un collegamento di comunicazione attivo tra il dispositivo IoT e lo strumento di test. Il test della linea di produzione funziona esclusivamente in “non-signalling mode” in cui il dispositivo trasmette segnali  di una determinata forma d’onda e lo strumento di prova lo misura, oppure lo strumento di prova trasmette segnali di una determinata forma d’onda e il dispositivo IoT misura il segnale ricevuto.

E.O.: Quali tipi di apparecchiature di test IoT esistono e quali sono i loro rispettivi punti di forza e di debolezza?

M.V.: Le apparecchiature di test IoT possono essere classificate in due categorie: apparecchiature di test cellulari, che supportano tecnologie cellulari come 5G, 4G, 3G e 2G, e apparecchiature wireless a corto raggio, che supportano tecnologie come Wi-Fi e Bluetooth. Apparati di questo tipo di apparecchiature di solito servono come simulatore di rete o di dispositivo per collaudare il dispositivo IoT al fine di correggere gli stati di misura utilizzando il signalling dello stack del protocollo ed eseguendo le opportune misure. Tali operazioni, se da un lato richiedono l’impostazione di vari parametri che rendono la misura più complessa, dall’altro assicurano che le misure vengano eseguite in condizioni di funzionamento reale, garantendo in tal modo che il dispositivo IoT operi correttamente anche nel momento in cui viene installato e messo in esercizio. Un altro tipo di apparecchiatura di prova si concentra sui test non-signalling in cui viene testato solo il phisical layer senza quindi coinvolgere i livelli superiori del protocollo o l’applicazione. Tali misure, se da un lato risultano meno complesse in termini di parametrizzazione e sono caratterizzate da una velocità di misura più elevata, dall’altro misurano solo una parte limitata dell’intero dispositivo IoT, quindi potrebbero dar luogo a sorprese negative per quanto concerne prestazioni e funzionamento una volta che il dispositivo IoT viene utilizzato sul campo.

E.O.: Quali caratteristiche, funzioni o performance dovrebbero cercare gli sviluppatori nelle apparecchiature di test IoT?

M.V.: Le apparecchiature di test IoT dovrebbero offrire più tipi di misura, come le misure RF e/o a livello di applicazione. Dovrebbe anche essere contraddistinte da livelli di precisione e qualità sufficienti per  quanto concerne la generazione e l’analisi del segnale, al fine di misurare con precisione le prestazioni del dispositivo IoT. Anche la semplicità di parametrizzazione e il funzionamento intuitivo sono fattori importanti nelle apparecchiature di prova.

E.O.: In che modo le apparecchiature di test IoT possono aiutare a migliorare l’usabilità e ridurre il time-to-market? Quali funzionalità sono utili in questi casi?

M.V.: Le apparecchiature di test IoT offrono funzionalità di simulazione e misurazione efficaci in modo da consentire allo sviluppatore di avere l’ambiente sotto il suo pieno controllo. Tale ambiente offre la possibilità di verificare e misurare il comportamento e le prestazioni attesi durante l’intero ciclo di sviluppo, evitando i ritardi causati dalla necessità di procedere a una riprogettazione oppure a correzione di difetti di progettazione. I test di pre-conformità eseguiti in-house prima di passare ai test di certificazione completi consentono di risparmiare tempo e denaro oltre a garantire una più rapida introduzione sul mercato di un dispositivo IoT.

E.O.: Tempo di set o possibilità di testare più dispositivi IoT contemporaneamente: qual è l’aspetto più importante?

M.V.: Il tempo di set-up è importante nei test in linea di produzione, in cui la velocità di misura è essenziale quanto la capacità, a causa dell’elevato numero di dispositivi da produrre. Consentire test paralleli di più dispositivi contemporaneamente aumenta naturalmente la capacità e quindi incrementa il volume complessivo della linea di produzione.

E.O.: Cosa offre Anritsu in questo settore?

M.V.: Anritsu offre soluzioni di test multi-tecnologia per linee di produzione ad elevato volume che consentono di eseguire test paralleli di più dispositivi con elevata precisione. Oltre ai test sulla linea di produzione, Anritsu propone anche altre soluzioni di test e misura per cellulari e dispositivi IoT wireless a corto raggio che possono essere utilizzate nella prototipazione, progettazione e sviluppo. Esse si distinguono per la presenza di funzioni uniche e sono semplici e veloci da configurare, permettendo di eseguire misure anche complesse in maniera efficace.

E.O.: Come si distinguono le soluzioni di Anritsu rispetto a quelle della concorrenza, in termini ad esempio di prestazioni o usabilità?

M.V.: Anritsu comprende molto bene le esigenze di ingegneri e sviluppatori che eseguono o richiedono vari tipi di misura. La tecnologia stessa, sia essa cellulare o wireless a corto raggio, è contraddistinta da un certo livello di complessità nella configurazione dell’ambiente di parametrizzazione e misura.  Pertanto, l’utilizzo di apparecchiature di test semplici e intuitive come quelle di Anritsu, che consentono di predisporre un setup di misura stabile per gestire in modo efficace la complessità della tecnologia ed ottenere risultati di test migliori e più comprensibili è della massima importanza. Anritsu, dal canto suo, non è solo un fornitore delle apparecchiature utilizzate nei test, ma un vero e proprio partner per tutti i suoi clienti.

FF

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