Czy IoT = Interference of Things?

Wiele urządzeń kategoryzowanych jako IoT jest tworzonych w szybkim tempie, przez projektantów, którzy nie są specjalistami w zakresie układów radiowych, EMC, a także takich osób, które słabo znają wymagania prawne i techniczne wynikające z norm. Konstrukcja układu jest w większości sklejana z kilku bloków i modułów, dla których zakłada się prawie zawsze, że to ich producent zadbał o to, aby były one zgodne z wymaganiami EMC. Badań całości aplikacji się nie wykonuje, pomijając lub nie mając świadomości tego, że złożenie IoT z kilku modułów, nawet zgodnych z normami, niekoniecznie oznacza, że nie będą one na siebie oddziaływać, zakłócać się i sprzęgać wzajemnie, tworząc w rezultacie tytułowy zakłócacz. Wystarczy źle umieszczona w obudowie antena, aby powstała modulacja skrośna i część emisji na częstotliwości podstawowej trafiła do sąsiednich kanałów lub nawet pasm. Odporności na zakłócenia nie sprzyja też to, że w pogoni za redukcją kosztów z toru radiowego znikają dzisiaj filtry, które zastępuje się obróbką programową sygnału w odbiornikach SDR.

Trudno się też oprzeć wrażeniu, że tematyka EMC często nie jest traktowana w sposób wystarczająco poważny, a testowanie pod kątem jakości pracy toru radiowego to zadanie, które ma mały priorytet. Twórcami rozwiązań IoT są często start-upy oraz przedsiębiorstwa o krótkiej historii i niewielkim potencjale finansowym. Dla nich aparatura pomiarowa, taka jak analizator sygnałów wektorowych lub komora TEM, to ogromny wydatek, nierzadko lokujący się poza możliwościami inwestycyjnymi. A bez aparatury inżynier jest ślepcem.

O ile takie podejście można uznać za wystarczające, gdy aplikacja IoT jest breloczkiem–lokalizatorem zgubionych kluczy, o tyle gdy chcemy za pomocą IoT tworzyć rozwiązania przemysłowe, medyczne lub wykorzystywać je w produkcji, systemach logistyki towarów lub transporcie, jest to igranie z ogniem, gdyż pewność działania i cała korzyść wynikająca z dostępności bardzo dużej liczby czujników i punktów pomiarowych może w rezultacie przynieść skutek taki, że zamiast korzyści, można zafundować sobie same problemy.

IEEE podało, że 90% urządzeń komunikacji bezprzewodowej badanych przez chińskie placówki badawcze w zakresie EMC nie spełnia na początku norm. Nie ujawniono, ile produktów dostępnych na rynku nie było wcale badanych, bo zapewne nikt tego nie wie. Niemniej pokazuje to, że wiara w deklaracje producenta, zwłaszcza takiego taniego, nierzadko jest naiwnością i podejście polegające na przerzuceniu problemu EMC na producenta już się zużyło. Charakteryzacja, walidacja, certyfikacja, zgodność z normami (compliance) to terminy, które rzadko, lub wcale, pojawiają się w zakresie tematyki IoT. Niestety doświadczenie uczy, że rzeczywistość, a więc stopień skomplikowania zjawisk, każdego projektanta niejednokrotnie przerosło. IoT od tego nie ucieknie.

Szczęśliwie w miarę upływu lat koszty badań w placówkach oraz aparatury zdolnej do badań pre-compliance we własnym zakresie maleją i wiele dawnych skojarzeń przestaje być aktualnych. Badania stają się też coraz bardziej zautomatyzowane, w wielu przypadkach procedura pomiarowa jest wywoływana naciśnięciem jednego guzika, tak samo jak dokumentacja. Jest zatem nadzieja, że IoT wyjdzie z tych problemów okresu niemowlęcego, zaraz po tym jak zachwyt nad nową technologią zamieni się w codzienną rutynę.

Robert Magdziak