量測蜂巢式訊號強度以保持 IoT 裝置連接

說到蜂巢式系統，大多數人想到的是智慧型手機及其如何協助我們進行聯繫和取得資訊。部署物聯網裝置網路 (IoT) 的工程師，考量的是完全不一樣的角度。我們看見丟失的訊號、延遲的關鍵任務資訊，以及許多可能的干擾源。IoT 網路連接不單單是燈光開關和智慧家庭裝置，也是一些政府、都市、工業控制的關鍵系統，因此這不是一個好現象。不過，若部署時採用一些分析儀，有助於避免丟失訊號。

SNYPER-LTEM Graphyte 可以從傳統 2G/3G 和 LTE 網路基地台量測訊號強度，以及 Cat M 和 LTE Cat NB IoT 頻帶的訊號。(圖片來源：Siretta)

雖然說 Wi-Fi 和 Bluetooth 等許多技術，都可以用來連接 IoT 裝置至網路，但使用蜂巢式網路有吸引人的四大原因：

1. 成本：蜂巢式業者已大量投資其網路，且業者間的競爭造成蜂巢式服務具有良好的成本效益。
2. 可用性：目前有超過 90% 的全球人口使用蜂巢式網路，且美國的行動業者宣稱 LTE 覆蓋率超過 99%。
3. 範圍：蜂巢式網路比 Wi-Fi 和藍牙等其他許多 IoT 技術提供寬廣許多的範圍。
4. 授權頻帶：在頻譜中授權的頻帶運作，有助於將干擾降到最低。

為了確保預計安裝 IoT 系統的位置具備耐用的蜂巢式網路和強訊號，您需要量測蜂巢式訊號的強度等級。Siretta 的 SNYPER 訊號分析器系列讓您不用再臆測。這些手持式儀器能讓您快速尋找和量測 2G/GSM、3G/UMTS、4G/LTE 的訊號強度，現在更加入 Cat M 和 Narrowband IoT (NB IoT) 網路基地台。這些資訊能讓您決定哪個網路營運業者最符合您的需求，以及在何處放置天線可以達到最佳效能。

針對使用傳統蜂巢式網路進行的 IoT 連接，SNYPER-LTE Graphyte 涵蓋 4G/LTE 和 3G/UMTS 頻帶。不過，針對 IoT 特定頻帶，SNYPER-LTEM Graphyte 涵蓋 4G/LTE Cat M、LTE Cat NB IoT、2G/GSM (圖 1)

IoT 讓交通不停歇

以下範例為交通控制系統，說明您如何使用蜂巢式網路實際控制裝置。連接至交通號誌控制箱的行動數據機附帶一個伺服器，經過編程，可進行交通控管。透過此連接，伺服器可以依據日程設定交通號誌燈的時間，藉此提升車流。

號誌燈也可以與伺服器進行通訊。舉例而言，如果號誌燈有交通監測能力，就能夠即時將交通資訊透過網路串流回伺服器。這能讓系統調整此號誌燈和鄰近號誌燈的時間，讓交通更順暢。這也能讓號誌燈回報系統偵測到的任何問題，讓維修人員更快到達站點處理，讓交通流暢 (圖 2)。

圖 2：訊號必須夠強，才可確保透過蜂巢式網路將裝置和系統可靠連接到網際網路。(圖片來源：Siretta)

訊號強度是關鍵

蜂巢式網路無所不在，但還是會有問題：通話中斷不斷發生。雖然說走幾步路還是可以取得良好訊號，但不幸的是，交通號誌燈無法這樣做。因此在安裝此類系統時，必須確保有足夠的訊號強度，以便達到可靠的通訊。斷斷續續或是低訊號強度會導致不良的系統效能、拉長回應時間，並且會有可靠性問題。有些行動數據機可以指示訊號強度，但只會回報可提供的連接。這些資訊並不足以用來選擇服務供應商和天線安裝位置。

您可以運用 Siretta 的 SNYPER 蜂巢式訊號強度分析儀。這些手持式儀器不受限於網路，代表您可以在特定的位置量測並分析所有可用網路的訊號強度。使用 SNYPER，無需為每個網路購買 SIM 卡。圖 3 顯示您可以如何使用 SNYPER 來執行蜂巢式站點調查。

圖 3：Siretta Snyper 可用來在數個不同的基地台量測訊號強度，並協助您快速決定最適合您應用的網路。(圖片來源：Digi-Key Electronics)

SNYPER 可以量測區域中所有基地台的訊號強度並提供概要，包括相關訊號強度和可用的蜂巢數。此資訊能讓您迅速決定應用在此區域內適合的最佳網路，以及您的備用網路選擇。

有些型號提供 USB 大容量儲存裝置，能直接在裝置上儲存多達 50 個完整網路調查結果。此功能對維修工程師和系統安裝人員而言十分有用，他們可以持續在不同站點的現場執行多重調查，大幅提升生產力。

Siretta 的 SNYPER 也能協助您放置天線，取得最大訊號強度。這可能指將天線遠離行動數據機放置，或安裝在高處的牆上或桿上。

某些情況下，您可能會想要使用定向天線 (如 Yagi) 以提升訊號強度。使用 Yagi 時，您必須知道要朝向何處。SNYPER 搭配定向天線使用，您不僅可以量測訊號強度，也可以取得區域中網路基地台的位置。這些資訊能讓您將 Yagi 指向正確的方向。

結論

許多工程師也許不是 RF 專家，難以理解如何量測訊號強度。Siretta 的 SNYPER 能為流程解密，讓您快速且準確的量測 2G、3G、4G 訊號強度，為應用選擇合適的蜂巢式網路，並在正確位置安裝天線。成果是達到可靠的 IoT 安裝，讓行動人士感到滿意。