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1、智能家居類產(chǎn)品背景與前景分析
隨著物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展，新興的智能家居產(chǎn)品正在逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的家電，進(jìn)入到我們的生活當(dāng)中。智能家居是以互聯(lián)網(wǎng)為核心最終實(shí)現(xiàn)的家居互聯(lián)，將家中各種設(shè)備連接到一起，提供家電控制、照明控制、窗簾控制、防盜報(bào)警、環(huán)境監(jiān)測、三表抄送等多種功能和手段，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的智能管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。
智能家居作為一個新生產(chǎn)業(yè)，經(jīng)歷了萌芽期、開創(chuàng)期、徘徊期，如今的智能家居正處于產(chǎn)業(yè)融合演變期到爆發(fā)期的中間階段，根據(jù)業(yè)內(nèi)的數(shù)據(jù)分析， 2020 年全球會至少上百億個物聯(lián)網(wǎng)連接，而當(dāng)前全球物聯(lián)網(wǎng)的連接小于2 億。
2、智能家居類產(chǎn)品EMC 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)意義
隨著通訊技術(shù)和人工智能的發(fā)展，以及即將到來的5G 時(shí)代，目前市場上絕大部分智能家居產(chǎn)品都是通過無線通訊進(jìn)行控制的，從而無線通訊的穩(wěn)定性指標(biāo)起到了關(guān)鍵作用。智能家居除了滿足傳統(tǒng)家電所必須滿足的標(biāo)準(zhǔn)外，還要考慮到通信質(zhì)量等相關(guān)的指標(biāo)，但是由于其是一個全新的領(lǐng)域，對其通信質(zhì)量的要求在業(yè)內(nèi)并沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)可尋。故，我們啟動針對智能家居產(chǎn)品測試的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，同時(shí)購置相關(guān)設(shè)備來對智能產(chǎn)品的wifi、藍(lán)牙的射頻性能指標(biāo)與信令指標(biāo)進(jìn)行檢測，將來還可能會擴(kuò)展LoRa、Zigbee、NB-IoT 及e-MTC 的性能檢測，來滿足智能用戶對相關(guān)性能指標(biāo)評價(jià)的迫切需求。
3、智能家居類產(chǎn)品EMC 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)難題和解決方案
智能產(chǎn)品的wifi、藍(lán)牙的射頻性能指標(biāo)與信令指標(biāo)測試是一個較新領(lǐng)域。由于投入資金有限，本著“少花錢、多辦事”的原則，除了要對成套的智能家居類產(chǎn)品的性能測試系統(tǒng)進(jìn)行采購方案的確定外，還要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的改造和擴(kuò)充。
為提高效率的同時(shí)節(jié)約成本，經(jīng)過對設(shè)備改造采購方案進(jìn)行多次考量、修訂，摒棄慣性思維，對測試環(huán)境進(jìn)行不斷考察分析，提出了創(chuàng)新性的解決方案：針對智能家居領(lǐng)域測試所需要購置的硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級改造，創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)設(shè)備復(fù)用技術(shù)：測試系統(tǒng)和CMW500 綜測儀等同時(shí)滿足智能家居產(chǎn)品在電波暗室和屏蔽室測試項(xiàng)目的雙重需求。
在暗室旁邊新建設(shè)屏蔽室，借用原暗室設(shè)備通過線纜穿過波導(dǎo)孔進(jìn)入新屏蔽室，通過軟件進(jìn)行開關(guān)切換單元進(jìn)行路徑切換來完成暗室和屏蔽室兩個區(qū)域的檢測活動，由于傳輸距離短，大大減少了信號線損，實(shí)現(xiàn)檢測設(shè)備的復(fù)用，增加產(chǎn)能的同時(shí)還能極大限度地節(jié)省設(shè)備成本。但是方案實(shí)施過程中還是碰到了重重難題，包括電力及照明改造、屏蔽室空調(diào)無支撐架安裝等，最困難的莫過于實(shí)驗(yàn)室的可靠接地。
屏蔽室的接地對其建設(shè)來說是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，接地性能的好壞直接影響到檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為了使屏蔽室達(dá)到最好效果的接地，最終確定的方案是屏蔽室單獨(dú)接地排，與暗室接地實(shí)現(xiàn)物理界分離，避免高頻信號的互耦而增加不確定度。但由于實(shí)驗(yàn)室場地有限，不符合設(shè)備商推薦的常規(guī)地基鋪設(shè)方法：要求至少四個地極，且地極之間的距離達(dá)到3 m。在如此有限的空間內(nèi)如果鋪設(shè)的話很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)和工藝要求：地極與周圍土壤的阻抗＜ 1 Ω 的。面對難題，我們大量查閱相關(guān)資料、討論施工方案，最終創(chuàng)新性地采用了垂直接地極與水平接地板相結(jié)合的接地方式，將垂直地極盡可能深的打入地面，同時(shí)在地極最上端焊接2.5 m×1 m 的水平鍍鋅板以增加與土壤間的接觸面積，在水平鍍鋅板上面鋪灑鹽粒及增加土壤濕度以更好的降低電阻率，最終達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求，地極與周圍土壤的電阻率只有0.17 Ω。
4、智能家居類產(chǎn)品EMC 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)完后的實(shí)際應(yīng)用情況
新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)完成到投入使用以來，不僅為新領(lǐng)域的測試方法研究與探索提供基礎(chǔ)測試的場所外，還大大緩解了原來設(shè)備運(yùn)行的壓力，截止到目前為止，已收回建設(shè)成本。
本著“融合發(fā)展、共建共享”的理念，充分利用我們實(shí)驗(yàn)室良好的屏蔽性、濾波性及可靠接地，為此對項(xiàng)目提供了良好測試環(huán)境，保證了整體技術(shù)質(zhì)量和產(chǎn)能的提升。
5、結(jié)束語
實(shí)驗(yàn)室建設(shè)既要考慮性能、用途又要考慮到美觀和成本，前期的設(shè)計(jì)與規(guī)劃方案就顯得尤為重要，它直接影響了整個項(xiàng)目施工難度與投入成本，并與日后的檢測活動的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性有著直接的聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)室的性能水平是一切檢測活動的基礎(chǔ)，因此在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中對每一個細(xì)節(jié)都要考慮的面面俱到，比如實(shí)驗(yàn)室接地一項(xiàng)就要考慮到接地方式、接地線長度配置、搭接點(diǎn)的處理、接地樁位置的選擇等因素，任何一個小小的疏忽都
參考文獻(xiàn)
[1]GB 4343.1-2018《電磁兼容 家用電器、電動工具和類似器具的要求 第1 部分：發(fā)射》第4 章騷擾限值、第5 章端子騷擾電壓的測量方法、第6 章騷擾功率的測量方法[S].
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