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Défis des systèmes embarqués complexes

Quels sont les défis auxquels sont aujourd'hui confrontés les ingénieurs travaillant sur les appareils IoT? 

Le cycle de conception de l'IoT commence généralement avec les puces, les concepteurs sélectionnent les plus appropriées en termes de caractéristiques, de performances et de puissance. L'intégration d'un module embarqué dans un environnement sans fil fait entrer en compte la conception, la vitesse de cycle de conception, le coût et l'intégration.

Voici un schéma d'un appareil IoT type. Comme vous pouvez le voir, le concepteur va devoir faire face à de nombreux problèmes potentiels : la plage d'alimenation c.c., les différents signaux de contrôle analogiques ou numériques, les bus données séries à haute vitesse telles qu'USB, SATA, DDR, etc., plus divers problèmes RF allant de la conception d'une antenne à la transmission de l'appareil.

Comme nous pouvons le voir, les défis liés à l'IoT ne dépendent pas uniquement du domaine temporel. Le test RF est également une exigence clé pendant tout le processus de développement de l'IoT. La conception et le débogage RF sont nécessaires pour s'assurer que toutes les communications sans fil fonctionnent correctement. Les problèmes causés par les interférences doivent être identifiés et résolus. Il y a aussi des exigences industrielles à respecter avant la mise sur le marché d'un produit. Les nouveaux appareils doivent passer des tests de conformité EMI/EMC ou des tests de conformité de technologie sans fil. Il est indispensable d'avoir un outil de mesure conçu pour aider à résoudre les problèmes de conformité en vue de réduire le temps de développement et les coûts liés aux tests de conformité échoués.

La série d'oscilloscopes MDO4000C peut intervenir aussi bien dans la conception que dans le débogage RF. L'analyseur de spectre dédié est entièrement intégré à l'architecture de l'oscilloscope, permettant les mesures en corrélation temporelle des signaux analogiques, numériques et RF. Le déclenchement RF avancé et l'analyse RF affiche un aperçu rapide et profond de la fonctionnalité de votre appareil. En outre, le logiciel hors ligne fonctionne avec l'oscilloscope pour le test de préconformité des normes de communication sans fil et EMI/EMC

Regardons comment la corrélation temporelle entre plusieurs domaines peut aider le concepteur de système embarqué.

La plupart des utilisateurs sont sans doute familiers avec le domaine temporel que nous pouvons voir sur la partie supérieure de l'affichage, d'autres doivent également bien connaître le domaine de fréquence, sur la partie inférieure de l'affichage. Qu'est-ce qui lie ces deux éléments ? C'est l'heure analogique, dans la partie supérieure de l'écran. C'est la longueur de l'enregistrement réalisé lors d'une impulsion unique. L'ancienne période temporelle se situe à l'extrême gauche, la nouvelle à extrême droite : la notion de spectre a été introduite. Comme il s'agit d'un boîtier FFT, nous avons une heure de début et une heure de fin pour le calcul de la FFT : c'est le temps de spectre. Un petit rectangle orange sur l'écran indique l'arrivée du spectre que nous étudions. Dans cet exemple, le canal 1, en jaune, est sur une ligne VCO (pour Voltage controlled oscillator) activée. Le canal 2, en bleu, est sur un canal numérique contrôlable. Le violet représente le bus numérique réel, il faut dans ce cas effectuer un décodage SPI. La fréquence de l'analyseur de spectre est de 2,3 GHz avec une portée de 300 mégahertz et une résolution de bande passante de 300 kilohertz.

Le bus SPI (déclencheur) tourne sur un émetteur CW qui doit être transmis à 2,4 GHz, nous surveillons la ligne d'activation de la VCO sur le canal 1 et la tension PLL sur le canal 2. Comme le chiffre contrôlable de PLL (phase-locked loop) varie de bas à haut, la fréquence de sortie de l'émetteur varie de la même manière. Comme nous sommes passés par le spectre de temps, nous passons aussi par l'heure analogique pour voir comment la fréquence a changé de bas à haut en corrélation avec la tension PLL. Sur le domaine de fréquence, nous pouvons voir à l'écran un marqueur automatique qui suit le signal de crête. C'est ainsi que l'on peut établir la corrélation entre l'analyseur de spectre et l'amplitude. Il ne s'agit pas seulement de la portée FFT sur un canal, mais de l'analyse indépendante de la longueur d'enregistrement corrélée à la durée d'enregistrement des canaux analogiques et numériques.

Comme mentionné précédemment, les oscilloscopes de la série MDO4000C offrent la possibilité d'analyser simultanément des signaux analogiques, numériques et RF. Cette fonctionnalité est particulièrement utile dans les applications où la sortie RF est liée à des signaux de contrôle analogiques ou numériques sur votre appareil. L'affichage multidomaines donne un grand aperçu des changements de signaux RF au fil du temps. Le large affichage de la bande passante et les outils d'analyse supplémentaires qui s'affichent à l'écran constituent de puissants outils d'identification ou de caractérisation d'interférences dans l'Internet des objets.

Article écrit par le Fabricant Tektronix

 

nicolas.brunet n'a pas encore rempli le champs " à propos de moi" ...

12 Mar 2019, 12:12

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