智能家居和物聯(lián)網(wǎng)的測(cè)試與認(rèn)證

智能家居和物聯(lián)網(wǎng)的測(cè)試與認(rèn)證

物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的持續(xù)興起不會(huì)很快放緩。

Forbes預(yù)測(cè)，到2023年，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接的數(shù)量將達(dá)到35億。然而，將智能設(shè)備推向市場(chǎng)的過程需要應(yīng)對(duì)多重挑戰(zhàn)。從平衡市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)與不斷增加的創(chuàng)新到安全問題，有許多需要考慮的因素。

消費(fèi)者應(yīng)該能夠相信，當(dāng)在構(gòu)建智能家居時(shí)，連接的設(shè)備會(huì)按承諾工作。測(cè)試和合規(guī)性有助于實(shí)現(xiàn)真正智能家居的目標(biāo)，同時(shí)還可以建立品牌聲譽(yù)并維護(hù)消費(fèi)者信任。

如果企業(yè)沒有考慮到智能家居產(chǎn)品在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中可能會(huì)失敗，或者在通過所需的全球監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試時(shí)可能會(huì)失敗，那么其市場(chǎng)發(fā)布可能會(huì)放緩，消費(fèi)者信心也會(huì)喪失。發(fā)布前測(cè)試讓我們?nèi)杂袡C(jī)會(huì)解決設(shè)計(jì)缺陷，例如電池設(shè)計(jì)引起的過熱，并將代價(jià)高昂的延遲和產(chǎn)品召回的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。那么，我們應(yīng)該從哪里開始，在上市之前要考慮哪些主要因素呢?

電磁兼容性(EMC)設(shè)計(jì)

智能家居設(shè)備在復(fù)雜的電磁干擾(EMI)環(huán)境中運(yùn)行。智能家居中來自其他連接設(shè)備的傳感器可能會(huì)影響設(shè)備性能，增加消費(fèi)者的安全風(fēng)險(xiǎn)。例如，如果發(fā)生火災(zāi)，EMI導(dǎo)致的智能煙霧探測(cè)器故障可能會(huì)使居民處于危險(xiǎn)之中。

許多國家要求電子產(chǎn)品在進(jìn)入市場(chǎng)之前通過相關(guān)電磁兼容性(EMC)標(biāo)準(zhǔn)和要求的認(rèn)證。如果產(chǎn)品第一次未通過EMC測(cè)試，則可能需要修改設(shè)計(jì)，并重新測(cè)試以證明合規(guī)性。

因此，智能家居和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商應(yīng)規(guī)劃EMC測(cè)試，以避免延遲和增加發(fā)布計(jì)劃的成本。

特定吸收率(SAR)暴露標(biāo)準(zhǔn)

與其他帶有無線電天線的設(shè)備一樣，如微波爐和手機(jī)，智能家居設(shè)備會(huì)發(fā)射無線電頻率(RF)，環(huán)境和人體可能會(huì)吸收這些無線電頻率。行業(yè)研究表明，長期暴露在高射頻輻射水平下可能會(huì)導(dǎo)致組織損傷等健康危害。

智能家居設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造不應(yīng)超出安全的射頻暴露法規(guī)，例如美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)的要求，即使在現(xiàn)有產(chǎn)品中添加發(fā)射器也是如此。特定吸收率(SAR)測(cè)量在一段時(shí)間內(nèi)使用無線設(shè)備時(shí)，生物組織吸收射頻能量的吸收率。

許多國家要求通過SAR測(cè)試對(duì)所有無線設(shè)備進(jìn)行射頻暴露評(píng)估。當(dāng)然，每個(gè)國家的SAR限值可能會(huì)有所不同，美國的SAR限值為1.6瓦特/千克(W/kg)，低于歐洲2.0 W/kg的限值。

射頻暴露

憑借更快的速度和更廣泛的可用性，5G有望在全球范圍內(nèi)推動(dòng)智能家居的采用。然而，允許用戶同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的多輸入多輸出(MIMO)天線增加了5G智能家居設(shè)備的復(fù)雜性。此外，5G技術(shù)引入了一種新的毫米波(mmWave)頻譜，其工作頻率為24-90 GHz，高于現(xiàn)有4G部署的6GHz以下頻率。

制造商在測(cè)試5G智能家居設(shè)備的毫米波合規(guī)性時(shí)面臨著各種挑戰(zhàn)。例如，傳統(tǒng)的毫米波測(cè)試設(shè)備僅限于50 GHz的上限頻率，需要添加外部諧波混頻器才能測(cè)量更寬的帶寬。

5G設(shè)備的合規(guī)性測(cè)試需要許多場(chǎng)組合和配置，制造商需要評(píng)估多個(gè)同步發(fā)射機(jī)在寬信道帶寬內(nèi)的暴露情況，包括SAR和功率密度的綜合暴露情況。

更智能的未來

智能家居設(shè)備真正的智能之處在于，其能夠通過傳感器和軟件將物理世界和數(shù)字世界連接起來，實(shí)現(xiàn)日常任務(wù)的自動(dòng)化。例如，可以使用語音控制連接到智能家居移動(dòng)應(yīng)用的智能照明。與其他設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)的連接給智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)師帶來了額外的挑戰(zhàn)。智能家居設(shè)備必須符合電子產(chǎn)品的電磁能力(EMC)和無線測(cè)試安全標(biāo)準(zhǔn)，以及藍(lán)牙和Matter等行業(yè)協(xié)議，并提供安全連接以提供良好的用戶體驗(yàn)。

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