Grazie all'evoluzione della tecnologia senza fili le case propongono sul mercato un numero sempre più consistente di soluzioni IC wireless capaci di affrontare qualsiasi applicazione. Una volta scelta una particolare tecnologia senza fili, gli Oem che devono produrre il modulo wireless devono affrontare il difficile compito di integrare l'IC radio nella loro applicazione. La corretta scelta dell'IC wireless permette di ridurre lo sforzo ingegneristico e di accelerare il time-to-market del modulo radio. Oltre alle specifiche tecniche delle varie soluzioni IC, un ruolo essenziale nel processo di scelta lo gioca la disponibilità o meno di una piattaforma di sviluppo adeguata.
La necessità di una piattaforma di sviluppo RF
Tutti i costruttori di apparati elettronici wireless devono ottemperare degli standard normativi del paese dove il bene viene venduto o utilizzato. La conformità della parte radio rappresenta uno degli aspetti più complessi per gli Oem del settore wireless: quanto prima viene affrontato nel contesto del ciclo di sviluppo, tanto più rapidamente l'Oem potrà lanciare il prodotto sul mercato. Tipicamente, l'Oem sviluppa il proprio modulo intorno a un IC wireless: quando il progetto si avvicina al compimento realizza un firmware e un hardware di test per verificare definitivamente il modulo radio. Questo tipo di approccio contribuisce ad aumentare i tempi e i costi di sviluppo e talvolta può portare a risultati catastrofici. Pensare alla conformità della parte radio alla fine del ciclo di sviluppo incrementa anche il rischio legato al Roi (Return on investment), soprattutto considerando la possibilità di una imprevedibile difformità alle specifiche normative. Alla luce di tutto questo, una progettazione sistematicamente orientata alla conformità rappresenta un aspetto essenziale per ridurre i costi di ri-verifica imposti da una non-conformità e per accelerare la profittabilità dei nuovi prodotti. La disponibilità di una piattaforma di sviluppo RF durante la progettazione e del firmware necessario per testare i parametri del transceiver radio permette di accelerare in modo sequenziale e progressivo gli stadi di sviluppo del prototipo. Per risolvere le eventuali anomalie prestazionali, le eventuali modifiche a livello di progetto possono essere infatti apportate anche durante le fasi di prototipazione. Questo approccio consente di svincolare l'Oem dalla responsabilità di sviluppare la piattaforma di test per il modulo radio specifico. Una piattaforma di sviluppo RF che copra anche i test di pre-certificazione prima di passare ai test di conformità finali alleggerisce notevolmente anche i rischi cui è soggetto l'Oem in termini di Roi.
I requisiti essenziali di una piattaforma di sviluppo RF
Dal punto di vista di un Oem, la piattaforma di sviluppo RF dovrebbe essere in grado di svolgere la maggior parte dei test di base del transceiver e dovrebbe offrire uno strumento di verifica di pre-conformità alle normative. Tale piattaforma dovrebbe inoltre disporre di una semplice porta seriale per interfacciarsi con qualsiasi programma terminale disponibile - per esempio HyperTerminal o ProComm. Questo eviterebbe l'acquisto di costosi software, riducendo considerevolmente i tempi legati alla curva di apprendimento del programma. L'idea è di avere parte del firmware distribuito sulla piattaforma di test e parte sulla Cpu che si interfaccia con la sezione radio. In questo modo sarebbe possibile eseguire contemporaneamente più test RF con un unico set-up hardware semplicemente inviando dei comandi dalla piattaforma di test RF al modulo radio Oem utilizzando il link wireless stesso.
La verifica base del transceiver durante lo sviluppo
Durante il ciclo di progettazione, una piattaforma di sviluppo RF come questa offrirebbe un mezzo ideale per testare il range in condizioni operative al limite. I pacchetti dati potrebbero essere inviati dal kit di test al Dut (Device under test) sul link wireless. Il firmware che gira sul Dut dovrebbe semplicemente ripetere i dati rimandandoli al kit di test. Basandosi sui dati ricevuti, la piattaforma di test RF potrebbe calcolare il Per (Packet error rate) della sequenza trasmessa-ricevuta. Poiché il range di un dispositivo wireless raddoppia ogni 6 dB di riduzione della perdita del cammino, sarebbe sufficiente connettere in serie al test set un attenuatore a step simulando in tal modo la verifica di range. Questo metterebbe a disposizione un metodo semplice e affidabile per eseguire delle valutazioni comparative dei vari stadi di prototipazione. Oltre a questo, variando l'orientamento del Dut all'interno di una camera anecoica ed eseguendo dei test sul ricevitore, sarebbe possibile prevedere le prestazioni del pattern trasmesso dall'antenna progettata. Questo assicurerebbe un'alternativa economica e rapida per misurare le caratteristiche d'antenna durante i vari stadi di prototipazione. Questa piattaforma automatizzata di sviluppo RF viene attualmente messa a disposizione dei progettisti da Cypress Semiconductor con l'MTK (Manufacturing Test Kit) CY3631.
Le verifiche di conformità di pre-certificazione
Uno dei colli di bottiglia che incontrano molti sviluppatori di prodotti nell'integrare un IC di comunicazione radio è legato alla qualificazione dei prodotti. Tale aspetto è essenziale per poter lanciare sul mercato i prodotti stessi senza incorrere in problemi legali. La produzione e la vendita di prodotti wireless destinati funzionare senza licenze particolari nella banda Ism dei 2.4 GHz sono regolati negli Stati Uniti dalla norma CFR 47 Parte 15. Tali prodotti devono superare i seguenti test: emissione onde spurie, emissione onde condotte, emissione onde condotte sulla linea di alimentazione, potenza di uscita, banda occupata, conformità estremi di banda e densità dello spettro di potenza. A tale proposito la piattaforma di sviluppo RF può generare dei comandi per forzare il Dut per operare con portanti modulate o non modulate. Questo facilita la misura della potenza massima trasmessa e dell'occupazione di banda. Per una sequenza radio a spettro disperso da 2.4GHz è possibile alterare la sequenza del codice PN. La piattaforma può emettere dei comandi per variare i livelli di potenza in uscita della radio coprendo l'intero range dinamico. Questa capacità torna particolarmente utile per la misura delle spurie armoniche e non armoniche a differenti livelli di amplificazione di potenza. Per le prove di pre-conformità è spesso di norma verificare la radio sul primo canale, sull'ultimo e su quello centrale. In tali condizioni, l'abilità di cambiare canale in tempo reale senza dover variare il firmware del dispositivo è particolarmente vantaggiosa.
Vantaggi competitivi reciproci
Mettere a disposizione degli Oem un'economica piattaforma di sviluppo RF sin dai primi stadi di progettazione offre un vantaggio competitivo che si ripercuote anche sul costruttore dell'IC radio wireless. Dal punto di vista dell'Oem, dotarsi di una piattaforma di sviluppo RF come questa - in grado di svolgere la maggior parte dei test di pre-conformità - permette di definire un solido piano di test di conformità ben pianificato. La disponibilità di questo strumento permette di abbattere del 50% i costi e i tempi di rilascio del prodotto, garantendo contemporaneamente un maggior ritorno sull'investimento di R&D. Ciò si trasferisce nuovamente al costruttore dell'IC wireless sotto forma di un ricavo più elevato dal nuovo prodotto e di una maggiore fidelizzazione del cliente: una classica situazione di reciproco vantaggio per entrambi gli attori.
