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Automazione e Strumentazione
Ottobre 2016
TEST&MEASUREMENT
approfondimenti
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faccia audio. Questo modulo risulta quindi un
buon esempio di progettazione integrata wireless.
Massimizzare la durata della batteria
- modalità sleep
Come molti moduli per l’IoT, quello di Gemalto
è progettato per operazioni da remoto e può
quindi includere una batteria a lunga durata per
la sua alimentazione. Con il minimo consumo di
corrente, il modulo deve trasmettere dati tramite
l’interfaccia radio per anni. La
caratterizzazione
del modulo in termini di consumo di potenza
risulta quindi una tappa fondamentale nelle fasi
di commissioning e ottimizzazione. È importante
analizzare la risposta dinamica dell’alimenta-
zione durante la trasmissione di dati e
durante i cambi di stato.
Il modulo Gemalto offre diverse confi-
gurazioni per la modalità sleep. Questo
garantisce un assorbimento di corrente
minimo durante lo stato inattivo, in
assenza di traffico radio. In una moda-
lità sleep in cui il consumo minimo di
corrente è ridotto ad appena 2 mA, la
sequenza di sleep è regolarmente inter-
rotta da sequenze di paging da parte
della base station. Questo incrementa
l’assorbimento di corrente in modo
rapido fino a oltre 100 mA. Questa
modalità viene analizzata nel dettaglio
in termini di
misurazioni nel dominio
del tempo, della frequenza, di analisi
logiche e di protocollo
.
La corrente del modulo per l’IoT viene
misurata utilizzando una tra le sonde
di corrente più sensibili offerte da
Rohde & Schwarz, la R&S RT-ZC30.
È in grado di discriminare correnti
minori di 1 mA ad una banda di 120
MHz e sopporta correnti massime fino
a 5 A. Queste accurate misure di cor-
rente sono possibili in combinazione
con gli straordinari stadi di ingresso a
basso rumore del R&S RTO2000. Per
assicurarsi che le misure effettuate non
vengano falsificate, l’utente deve sma-
gnetizzare la sonda di corrente prima
della misura e fare anche l’‘auto-zero’
della sonda e del canale che utilizza
per la misura. Questo è l’unico modo
per esser certi che le più piccole cor-
renti vengano catturate con l’accura-
tezza necessaria.
I segnali dell’antenna radio vengono
acquisiti attraverso una sonda di campo
vicino connessa ad un canale analogico dell’o-
scilloscopio. Si ottiene quindi che i segnali radio
provenienti dal modulo vengono visualizzati
come un segnale analogico in entrambi i domini
di tempo e frequenza attravero una fast Fourier
transform (FFT). Un canale addizionale dell’o-
scilloscopio viene collegato all’alimentazione
tramite una sonda attiva. I canali digitali (MSO)
catturano quindi le comunicazioni all’interfaccia
del modem. I singoli segnali dei bus seriali uti-
lizzano il protocollo
Universal Asynchronous
Receiver Transmitter
(UART) e vengono decodi-
ficati grazie all’opzione R&S RTO-K1.
Nella
υ
figura 2
è mostrato un esempio di
misurazione. La corrente (canale 3 - arancione)
Figura 2 - Corrente minima in modalità sleep (fonte: Rohde & Schwarz)
Figura 3 - Assorbimento minimo di corrente quando non è in modalità sleep (fonte: Rohde & Schwarz)