5G即將引領全球進入物聯網(IoT)時代,德國萊因(TÜV Rheinland)日前在台成立IoT技術評估中心,進一步擴充其無線檢測能量,並以確保產品、通訊與資訊安全的「物聯三箭」為主軸,協助在地業者搶搭5G與連網商機,佈局全球市場。

隨著5G加速於2020年開跑,IoT裝置市場迅速成長,車載系統、智慧家電等裝置業者已準備好搶進這一商機。然而,搭載各種無線技術的IoT裝置可能引發通訊傳輸風險、資安管理以及電磁波安全等問題,對於相關業者帶來產品上市全球的挑戰。

TÜV物聯網技術評估中心副總經理何紹彭指出,新一代IoT裝置通常搭載包括「無線通訊三大巨頭」——Wi-Fi、藍牙與ZigBee等各種無線技術,在推向全球市場之前必須經過兩種標準規範與驗證——即強制性的國家規定,以及技術聯盟的相容性標準。「由於兩種認證標準不一樣,測試方向不同,在驗證時無法互相涵蓋。」例如強制性國家法規要求產品必須在電波暗室進行驗證,確保產品的電波頻率符合限值以及不會產生諧波干擾其他產品。

為了協助在地客戶把關無線通訊檢測流程,確保IoT產品的資通訊安全,TÜV斥資上億成立新的IoT技術評估中心,將在台實驗室的無線檢測能量擴充10倍,頻率提升至300GHz,提供包括短距離通訊技術(如Wi-Fi、藍牙、Zigbee、RFID、NFC與60GHz)、低功耗廣域技術(如Sigfox、LoRa)以及蜂巢式通訊技術(2G/3G/4G/5G)等檢測服務,並將以確保「物聯三箭」——產品安全、通訊安全與資訊安全為主軸,為智慧家庭、汽車電子、醫療電子、工業物聯網(IIoT)與消費電子等產品提供安全檢測服務。

何紹彭介紹說,TÜV測試實驗室是經過台灣國家通訊傳播委員會(NCC)、歐盟無線產品指令(RED)以及美國聯邦通訊委員會(FCC)認證的發證單位,熟悉各國及區域的可用頻段、功率與使用場景,可協助IoT業者規劃產品開發方案。他並強調TÜV的優勢「在於以一家擁有全球集團的資源,為在地複製國外實驗室的成功模式,並可針對廣泛應用提供完整的測試與驗證。」目前TÜV在全球設有15座IoT實驗室,可為超過220個國家提供無線產品的認證與評估服務。

TÜV在台IoT技術評估中心目前配置10米半電波暗室、3米半/全電波暗室、SAR實驗室以及5G RF測試系統等,可針對各國市場進入提供產品與通訊安全測試、技術聯盟驗證、資訊安全測試(個資保護)以及為標準尚未到位的領域提供如低藍光、安全快充以及真無線測試等客製化服務。

10米半電波暗室

10m_SAC_Chamber

10米半電波暗室用於測試電磁干擾(EMI)——電磁波輻射的強度,使用多天線與設備進行測試,確保電子產品在使用時不至於產生過高的電磁波影響其他裝置(例如行車記錄器可能影響收音機收訊),能有效提高測試效率,縮短產品上市時程。

據TÜV介紹,這座電波暗室的測試空間是依照標準10米開放測試環境特性而設計,牆面牆均覆蓋吸波材料,並配置可升降的天線塔執行EMI測試,金屬轉盤部份能承受大約2噸的重量,因此可彈性應用於醫療床、電視、跑步機、機器手臂以及小型電動車(EV)整車等。

何紹彭說:「全球要求電磁相容性(EMC)管制的國家都會要求這一測試項目,它同時也是EMC測試中最困難之處。」此外,由於其測試距離就要10米,也成為佔地最大的實驗室。

SAR實驗室

SAR testing

「人體特定吸收率」(SAR)測試在於評估電磁波對人體的影響。何紹彭說,雖然一直以來並沒有明確的醫療佐證電磁波對於人體帶來的傷害程度,但這一般需要多年的持續追蹤,因此,歐美日台等主要國家都要求裝置進行SAR測試。

「只要靠近人體20公分以內使用的電子產品,就可能存在電磁波風險,因此必須進行SAR測試,」以符合美國FCC (1.6W/KG)、歐盟CE (2.0W/KG)等規範的限制,取得認證。

SAR測試模擬人體如何吸收最大功率,可用於測試手機、平板電腦和筆記型電腦電等手持式裝置的Wi-Fi、藍牙以及2G、3G和4G等蜂巢式技術。

3米全電波暗室

3M_FAC_Chamber

這座10x5x5(H)m全電波暗室的牆面、天花板連墊高的地板下方都鋪上吸波材料,模擬像在太空中發射訊號後完全無反射的理想環境,可測試從1GHz到40GHz RF訊號的輻射雜波能量和功率強度。

針對歐盟CE/強制性法規至少3米測試距離的要求,測試手機等無線產品的藍牙、Wi-Fi訊號輻射是否超標,提供等效無指向輻射功率測試、混附波輻射干擾測試等。

3米半電波暗室

3m_SAC_Chamber

除了導電地面以外,四面牆壁與天花板均覆蓋吸波材料,以避免電磁波反射。

主要針對FCC/NCC/ISED的強制性法規,測試無線產品的輻射發射是否超標,提供混附波輻射干擾測試以及頻段邊輻射干擾測試,可應用於Wi-Fi、無線廣域網路(WWAN)流量傳輸測試,確保符合產品宣告的傳輸規格。

5G RF測試設備

5G RF system

5G NR RF測試設備因應SA和NSA模式的5G標準進行測試。目前針對5G NSA配備一台4G模擬器以及安立知(Anritsu) MT8000A無線通訊綜合測試設備,可模擬5G基地台的功能,以支援3GPP Rel-15要求的sub-6 GHz與毫米波段測試等。

此外,TÜV並提供自動化測試工具,針對各國測試法規要求的測試用例進行測試與編輯,包括日本無線電規(電波法)、美規FCC與加拿大ISED無線電強制性法規測試。

CTE無線終端產品測試系統

CTE Wireless system

綜合測試環境(CTE)針對FCC/NCC/ISED/CE等法規要求,為藍牙、Wi-Fi、WWAN以及短距離無線終端產品進行測試。