Skip to main content
MENU

What legislation and specifications regulate IoT device and products?

Law

国家无线(无线电)通信标准立法

世界各国都有规范无线电使用的国家立法。无线电波输出产品(电子元件、物联网设备和产品)的开发商和制造商必须遵守这一立法,并需要获得出售此类产品的许可(认证)。此外,必须根据这些标准评估与无线电波和无线电设备有关的各种标准。这些评估测试由各种组织处理,例如下列测试实验室和认证机构。

Law and Standards

1.立法

这些是监管无线电使用的国家和地区规则。
地区 具有管辖权的法律组织
Japan 总务省、内政部、邮电部(无线电法规等)
US Federal Communications Commission (FCC)
EU European Commission (EC)
中国 State Radio Regulation Center (SRRC)
韩国 National Radio Research Agency (NRRA)
arrow-to-top

2.无线电通信标准

各种无线电通信方式都有标准组织,这些组织决定要保持的无线电通信质量。

对应标准 标准组织/项目 通信标准
WLAN IEEE 802.11
Institute of Electrical and Electronics Engineers
IEEE 802.11 a/b/g/n/ac/ax etc.
Bluetooth Bluetooth Sig/Core Specification 5.1
Bluetooth Special Interest Group
Bluetooth v1.2、2.0、2.1、3.0+HS、4.0、4.1、4.2、5.0、5.1
NB-IoT/Cat-M 3GPP Release 15等
3rd Generation Partnership Project
Cat-M1、NB-IoT (Cat-NB1、Cat-NB2)
5G 3GPP Release 15等
3rd Generation Partnership Project
5G NR (New Radio) sub-6GHz/mmwave

例如,对于 WLAN,还有 CTIA/WFA CWG 测试标准,以及由成立于北美的美国无线通信工业协会 (CTIA) 和 Wi-Fi 联盟 (WFA) 共同确定的无线标准。
这些测试标准使用电波暗室在空中 (OTA) 环境中控制天线性能评估。不仅北美运营商使用,亚洲地区的运营商也在使用,最近又被欧洲运营商采用;这些标准涵盖了蜂窝和 Wi-Fi 操作以及各项技术的测试项目。它们的目的是对智能手机、平板电脑和物联网网关等进行评估。
这些蜂窝和 WLAN (Wi-Fi) 测试必须在 OTA 测试环境中使用信令模式进行。

4.2 Wi-Fi Desense Measurements with Cellular Transmitter ON
4.3 Cellular Desense Measurements with Wi-Fi transmitter ON

arrow-to-top

3.EMC/SAR 等

除了监管无线电和无线通信标准的立法之外,还有一些控制无线电波对人体和其他设备的影响的规则,如 EMC、SAR 等。
EMC 国际标准机构包括国际电工委员会 (IEC) 和国际标准化组织 (ISO),两者就能监管 SAR。

[EMC]

EMC Electromagnetic Compatibility EMC具有EMI测试和EMS测试。
1) EMI Electromagnetic Interference 电子产品产生的电磁干扰不得影响其他产品和系统。
2) EMS Electromagnetic Susceptibility 即使接收到电磁干扰,其他设备和系统也必须正常工作。

[SAR]

SAR Specific Absorption Rate 来自电子产品的无线电波不得影响人体。
该标准由两部分组成:头部 SAR 和身体 SAR。
arrow-to-top

4.质量测试

除了立法和标准,每家制造商都对自己的产品进行严格测试(例如,以下测试),以改善用户体验。
在使用电波暗室进行 OTA 测试时,通过使用无线电波反射板配置多路径环境(近似真实环境)对产品性能和功能进行评估。

*暗室:也称为射频室。可以防止来自外部电磁波的干扰,同时阻止这些电磁波向外部泄漏,作用相当于屏蔽室,无线电波无法在内部反射。
*多路径:在实际使用中,无线电波不走直线,而是被建筑物等障碍物弯曲和反射;这些反射波遵循的多条路径称为多路径,在接收端造成干扰和延迟。

Multi-Path
(示例)多路径测试
(使用消声射频室进行的 OTA 测试)
arrow-to-top

5.对在现实条件下进行评估的需求增加

最近,OTA 测试需求越来越多,用于评估实际条件下的性能和功能。此外,基于信令的评估也有需求。
以前,常规测试通过以下操作评估无线信号:

  • 必要时安装测试软件
  • 将专用控制电缆连接到无线通信芯片和控制芯片(直接模式)
  • 连接无线信号测量用电缆(非 OTA 测试)

这种方法不仅与物联网设备在真实环境中使用的环境有很大不同,且因为也不能保证在实际使用环境中的无线性能,在商业发布之后面临用户索赔的风险,如“无法连接,或者连接中断”,以及在调查问题原因时无法再现实际使用环境的问题。
由于这些类型的问题,评估要求:

  • 在不安装软件的情况下进行测试
  • 在不物理连接到无线芯片(信令模式)的情况下进行测试
  • 在不连接无线信号测量用电缆(非 OTA 测试)的情况下进行测试

随着物联网市场的增长,

除了蜂窝通信立法和之前的标准外,对各种其他无线电通信标准(如 WLAN、蓝牙等),以及 EMC 和 SAR 的测试需求不断增加。此外,OTA 和信令测试也存在需求。
因此,物联网和设备供应商以及测试机构亟需支持这些新测试。

arrow-to-top

6.其他预防措施

A) 由于无线电模块的安装位置,因其他内部组件产生的屏蔽效应,有时发送接收可能会出现异常,需要进行设计评估以防止出现此类问题。

Case1 to measure

B) 内部噪声(电源噪声)对物联网产品的影响有时会阻碍无线电波的正常发送和接收。
设备电源、CPU 板、LCD 等产生的干扰会对无线电通信产生不利影响。

Case 2 to measure

C) 即使使用性能有保证的无线电模块,有时在升级无线电模块、物联网设备和产品等固件时也无法获得所需的性能。

Case 3 to measure
arrow-to-top

7.结论

如上所述,设备和产品开发商与制造商必须密切留意立法、无线通信标准、EMC 和 SAR 规则、质量测试以及其他预防措施内容。此外,根据标准实施现实测试还需要使用 OTA 测试进行基于信令的评估。

开发和生产物联网设备及产品的制造商可以通过上述评估,将其产品与其他未经通信质量评估的下级制造商产品区分开来,提高他们的产品对客户的价值并实现高价值品牌认知度,从而确保物联网质量。
除了减少客户保修索赔的未来风险,如无法连接和连接中断,一旦面临索赔,了解 OTA 环境中的产品性能有助于迅速解决导致问题的原因。

可选链接

Internet of Things

Confirm your country below to see local events, contact information and special offers.