Zigbee 产品通信距离测试

更新时间:2024-06-21 06:51:06下载pdf

本文介绍如何测试 Zigbee 产品和网关的实际通信距离。

测试准备

设备 说明
Zigbee 产品 Zigbee 待测产品(以下简称产品)。
Zigbee 网关 用于连接产品和路由器。
UPS 电源 DC 12V 输出,主要用于给路由器供电。
移动电源 USB 5V 输出,用于给产品供电。
4G 路由器 需要 UPS DC 12V 供电,用于 Zigbee 网关连网。
笔记本电脑 需要安装抓包软件。
手机 需要安装智能生活 App,查看设备上报状态或下发指令。

测试原理

在空旷的室外连接产品和网关后,不断拉远距离,然后通过数据上报成功率评估最远通信距离。

测试条件

测试环境

人流量较低、车辆较少的室外空旷环境。测试环境搭建如下图所示。

Zigbee 产品通信距离测试

天气、温湿度、昼夜等环境因素,以及产品与网关之间的介质变化,可能会影响测试结果。

产品摆放要求

  • 网关摆放

    无线网关摆放位置尽量靠近路由器,有线网关摆放位置保证网线能正常连接路由器即可。测试时,保证网关的天线统一朝上,如下图所示。

    Zigbee 产品通信距离测试
  • 产品摆放位置

    每个产品都需要测试天线朝向的正面、侧面和背面方向,并且每个方向都需要测试最远通信距离。下图以门磁传感器为例进行介绍。

    Zigbee 产品通信距离测试

最远通信距离测试

  1. 使用智能生活 App 添加 Zigbee 网关后,通过网关成功对产品进行配网。

  2. 连接网关和路由器,使用凳子架高离地大约1.5米。

    • 有线网关可以通过网线直连路由器。
    • 无线网关需要与路由器的 Wi-Fi 进行配网。
  3. 产品上电后,按照产品摆放要求方向摆放产品,并保持离地大约 1.5 米的距离。

  4. 慢速拉远产品和网关的距离,查看数据变化。

    • 在智能生活 App 上查看面板控制设备状态的变化。
    • 在笔记本电脑上查看抓包数据的变化。

      在移动时,产品和网关通信会受一定程度的影响,需要持续观察手机 App 对产品的控制情况。

  5. 判断最远通信距离。
    当 App 控制产品卡顿或者不可控制产品,且笔记本抓包数据丢失时,停留观察。

    • 如果 5 分钟内恢复 App 控制和抓包数据,继续拉远距离。
    • 如果超过 5 分钟 App 不能控制产品且抓包数据仍然丢失时,则认为该位置为最远通信距离。
  6. 切换产品摆放方向(天线角度水平正面正对网关、侧面正对网关、背面正对网),重复步骤 3~5 测试最远通信距离。

对比与记录

对比测试

  • 为了验证产品的通信能力,通常会拿多个同类产品进行对比测试。每次测试时拿一个标准样品作为参照进行对比,例如将门磁产品作为对比用的标准产品。
  • 为了统计产品数据通信成功率,通常会采纳固定距离进行数据通信成功率测试。在保证产品能被 App 稳定控制且数据能正常上报的距离内,重复测试 20 次并记录数据通信成功与失败次数,统计成功率(成功次数/测试总次数)。

数据记录

测试报告中需要记录测试的外部环境数据,比如天气、温度、昼夜等。可以参照以下表格记录数据:

  • 产品最远通信距离测试表格

    编号 测试项 测试设备 版本 最远距离 备注
    1
    2
    3
    4
    5
    6
  • 产品固定距离数据通信成功率测试表格

    编号 测试项 测试设备 版本 测试次数 距离1 距离2 距离3 备注
    1
    2
    3
    4
    5
    6