Conception de composants technologiques cellulaires au sein de systèmes intégrés

La connexion de machines et d’appareils intelligents via une liaison cellulaire offre un nombre de débouchés en pleine croissance. Malgré les innovations survenues au cours des dernières années, le secteur machine-machine (M2M) ne représente toujours que 2 % des connexions cellulaires totales, ce qui est surprenant. L’organisme Machina Research indique que les technologies de communication cellulaire devraient connaître une forte croissance : le nombre d’appareils cellulaires, qui se montait à 146 millions à la fin de l’année 2011, devrait atteindre 2,6 milliards à la fin de l’année 2022.1 Actuellement, la grande majorité des systèmes intelligents ou des applications M2M de par le monde utilise la technologie cellulaire 2G. En 2022, cela devrait se monter à 22 %. D’ici à l’année 2022, les technologies 3G et d’évolution à long terme (LTE) devraient constituer près de 90 % des connexions, sur la base d’exigences en matière d’applications présentant une bande passante plus étendue et d’une demande de pérennisation des technologies.

Options de solutions cellulaires disponibles

Actuellement, il existe une gamme de solutions cellulaires inégalée en matière de déploiements GSM (Global System for Mobile Communications) et CDMA (Code Division Multiple Access). Lorsqu’il choisit une solution de module cellulaire, le concepteur dispose de quatre options. La sélection d’une option pour une application dépend d’un certain nombre de facteurs.

  •  Jeu de puces

  •  Module

  •  Module intégré

  •  Box 

Jeu de puces

La conception de modem cellulaire de jeu de puces concerne les applications à très grand volume, en général 300 000, ou un taux d’utilisation annuel estimé supérieur. Les conceptions de jeu de puces permettent d’offrir une solution présentant l’encombrement le plus réduit et le coût le moins élevé en termes de nomenclature, mais s’accompagnent également des coûts d’ingénierie non récurrents et frais d’essai de conformité les plus élevés parmi les quatre solutions répertoriées ci-dessus. Les conceptions de jeu de puces présentent le risque le plus important en termes de conception et le calendrier de projets le plus long. De plus, elles présentent généralement un élément de licence provenant du fournisseur du jeu de puces. Seules les entreprises bénéficiant d’une expérience étendue en matière de conception cellulaire devraient se risquer à établir une conception au niveau de la puce. Pour aider les clients qui ne possèdent pas ce savoir-faire, l’entreprise Arrow s’est associée à des partenaires de services de conception experts dans le domaine de la conception au niveau de la puce, qui peuvent les aider à implémenter une conception à ce niveau.

Module

L’une des approches les plus utilisées en matière d’ajout de connectivité cellulaire à un produit est le recours à un module certifié. Un module certifié présente un faible encombrement, de type standard, comme miniPCI-e, pour un coût de nomenclature réduit. Quant aux coûts d’ingénierie non récurrents et aux coûts en matière d’essais de conformité, ils sont moyens. La mise sur le marché est généralement plus rapide via un module certifié, car le risque de conception est moins élevé que par le biais d’une conception au niveau de la puce. Les essais de conformité sont un sous-ensemble des éléments requis dans une conception de jeu de puces. Un module certifié est plus facile à implémenter qu’un jeu de puces. Cela dit, il est encore plus simple de connecter une antenne et l’alimentation au module. Lorsque vous sélectionnez une solution de module, choisissez un fournisseur proposant un support technique et un document de conception exhaustive, afin de prendre la bonne décision.

En tant qu’utilisateur de module certifié, vous devez effectuer des tests sur votre produit final une fois que vous avez intégré un module cellulaire dans votre conception. Vous pouvez tirer parti de la majorité des tests effectués par le fournisseur du module, mais vous devez malgré tout tester le produit final sur votre équipement.

Module intégré

Un module intégré constitue une méthode simple d’ajout d’une connectivité cellulaire à un produit intégré. Ce type de module offre une solution cellulaire entièrement conforme, qui inclut une antenne ou un connecteur permettant de fixer cette dernière à la solution intégrée. Un module intégré est plus onéreux qu’un module simple, mais le fournisseur a effectué tous les essais de conformité associés au risque de conception et a obtenu toutes les certifications des fournisseurs de services cellulaires.

De nombreux modules intégrés présentent une interface et un encombrement standard, ce qui permet à l’utilisateur de les sélectionner avec une solution CDMA ou GSM, en fonction de l’application. Cette méthode peut permettre de proposer des options de technologie cellulaire diverses à vos clients, de manière simple et efficace. Un module intégré d’encombrement standard vous permet également de pérenniser votre conception, afin d’assurer une intégration facile et transparente des dernières technologies dans un produit.

Grâce aux modules intégrés, l’utilisateur bénéficie d’un délai de mise sur le marché plus rapide, tout en limitant le risque de conception. Il s’agit donc d’une option de choix pour la commercialisation rapide d’un produit. Lorsque vous sélectionnez un module intégré, vous devez savoir quel module est utilisé pour la solution intégrée. Si le produit est une réussite et que la réduction des coûts est assurée, vous devrez effectuer la migration vers le module utilisé par le fournisseur du module intégré, afin de réduire les frais associés au développement d’applications et de logiciels. Le degré de support varie grandement en fonction des fournisseurs. Pour cette raison, nous vous recommandons de choisir une solution de module associée à un support de qualité. En général, aucune expertise technique plus approfondie que le niveau de compétences de base de l’OEM n’est requise pour la solution du module intégré.

Box

Une box offre le délai de commercialisation le plus rapide pour l’implémentation d’une solution cellulaire. La plupart des box peuvent se connecter à un périphérique intégré via une connexion série ou USB. La box est la solution la plus onéreuse des quatre propositions indiquées ici, mais elle assure la commercialisation la plus rapide et offre le risque de conception le moins élevé. Il s’agit d’un excellent moyen pour créer rapidement une démonstration de concept, afin de faire en sorte que le matériel soit rapidement opérationnel de manière que le développement et le test des applications puissent commencer plus tôt dans le cycle de conception. La box est idéale pour la mise à jour du matériel hérité déployé lorsque la rénovation du matériel existant est impossible, ou que son coût est trop élevé. Bien souvent, la solution incluse avec une box est proposée par le fournisseur, avec ou sans boîtier. Votre sélection dépend de l’application. 

Quel type de module cellulaire choisir pour mon application ?

Le facteur numéro un à prendre en compte lors de la sélection du module cellulaire est le secteur au sein duquel le produit doit être vendu. Deuxièmement, le fait de pouvoir obtenir un forfait de communications auprès d’un fournisseur de services dans la ou les régions de commercialisation du produit joue sur la sélection du module approprié.

 Déploiement en Amérique du Nord
o En Amérique du Nord, les types de services cellulaires CDMA et GSM sont tous deux proposés. Pour cette raison,

il s’agit des options possibles pour les modules.

 Déploiement au niveau mondial
o La norme utilisée dans le reste du monde est GSM. Pour cette raison, si vous

déployez votre produit dans des régions autres que l’Amérique du Nord, l’option possible sera GSM.
Voici quelques aspects à prendre également en compte lors de la sélection d’un modem cellulaire :

 Consommation d’énergie
o Si vous le lancez sur des batteries, un modem 2G consommera nettement moins d’énergie qu’une

solution LTE, par exemple. Les applications à bande passante élevée nécessitent généralement plus d’alimentation.

 Vitesses et latences des opérations de chargement/déchargement de données
o Selon l’application, il se peut que la diffusion de données vidéo haute définition

nécessite une connexion plus rapide. Exemple : les applications de caméra de sécurité. Lorsque vous sélectionnez une technologie cellulaire, la latence du réseau doit également être prise en compte. 

 Taille du module
o La taille du produit final peut influer sur la sélection du module cellulaire. La conception d’un produit

aussi petit qu’une montre, par exemple, devrait vous aider à opter pour une conception de module ou au niveau de la puce. L’intégration de la technologie cellulaire au sein d’un système hérité à un niveau pour lequel aucune reconception n’est possible mais un port série est disponible vous permet d’ajouter une connectivité cellulaire via un modem de box.

 Coût du module
o Ce coût repose sur deux éléments. Tout d’abord, le prix de l’appareil,

puis le coût total associé à la conception. Exemple : une solution cellulaire au niveau de la puce coûte 5,6 EUR, alors qu’un module 3G peut coûter jusqu’à 32,6 EUR. Si l’on ne tient compte que de ce prix, on peut se dire que la solution de la puce est plus intéressante. Toutefois, si l’on inclut les 3,3 millions EUR requis pour créer une conception de niveau jeu de puces et chercher à amortir la valeur NRE pour 100 000 unités, le coût de cette solution se monte à 38 EUR environ, mais le délai de commercialisation est nettement plus long et le risque de conception, beaucoup plus élevé.

 Facteurs forme des modules
o La sélection d’un facteur forme dans un modem cellulaire qui permet le recours à des technologies

multiples (comme CDMA et GSM) est une stratégie efficace, qui permet de répondre à des besoins très divers. La possibilité de peupler un modem cellulaire lors de l’assemblage final ou de le proposer à la vente en tant que module complémentaire d’après-vente renforce la modularité du système. Un facteur forme courant est l’encombrement du modèle miniPCI-e utilisé par des fournisseurs comme Telit. Ce facteur forme permet à l’OEM de sélectionner la technologie 2G/3G/4G et d’associer (ou non) le modem à une offre d’abonnement GPS (Global Positioning System) et à un module SIM (Subscriber Identity Module) au sein d’une même offre.

 Forfait de données cellulaires
o Il est également nécessaire de connaître le coût du forfait associé au

module sélectionné, car il a une incidence sur le coût total de possession du produit. Le coût du modem cellulaire est ponctuel, alors que le coût du forfait est répété, aussi longtemps que les appareils sont connectés à un réseau. Dans un système intégré, il n’est pas rare que les coûts d’un forfait soient répercutés pendant 7 à 10 ans.

Dois-je me procurer un processeur spécial pour pouvoir exécuter un modem cellulaire ?

En un mot comme en cent, non, ce n’est pas nécessaire. Votre application déterminera si vous devez ajouter un processeur supplémentaire. De nombreuses solutions de modem cellulaire reposent sur une architecture de processeur hautes performances comme ARM9. Ainsi, le module inclut des ressources supplémentaires intégrées, destinées à gérer des applications simples sans qu’aucun processeur supplémentaire ne soit requis.

Comment créer une interface avec le module cellulaire ?

Les deux interfaces les plus courantes sont UART (Universal Asynchronous Receiver Transceiver) et USB (Universal Serial Bus). Pour en savoir plus sur chaque interface, consultez la fiche technique.

Forfaits de données cellulaires

Comme votre téléphone personnel, votre appareil cellulaire intégré nécessite un forfait de communications d’un fournisseur de services. L’une des premières questions à laquelle le concepteur doit répondre est la suivante : « Dans quelle(s) région(s) l’appareil ou le produit doit-il être utilisé ? ». La réponse à cette question influera sur la sélection du fournisseur de services et du modem cellulaire. Si le déploiement est effectué aux États-Unis, vous pouvez opter pour CDMA ou GSM. Toutefois, si l’appareil doit être utilisé dans les autres régions du monde, la solution prédominante est GSM. 

En général, les périphériques intégrés nécessitent un forfait de données uniquement. Cependant, dans certains cas, un forfait de données vocales est également requis. Lorsque vous cherchez le forfait le plus adapté à vos besoins, voici les informations à prendre en compte à cette fin :

  •   Nombre d’appareils déployés

  •   Pays au sein desquels le service est requis

  •   Quantité de données utilisées chaque mois (généralement mesurée en kilooctets et en mégaoctets)

  •   Fonction d’envoi de SMS requise

  •   Adressage IP statique

  •   Nom de point d’accès personnalisé

  •   Forfaits de données communs

    Les autres coûts associés à la connectivité cellulaire sont, entre autres :

  •   Achat d’une carte SIM

  •   Activation d’une carte SIM

  •   Activation du numéro de série électronique (ESN, Electronic Serial Number) et de l’identifiant d’équipement mobile (MEID, Mobile Equipment ID)

  •   Frais de suspension associés à un forfait temporaire

  •   Cartes SIM de test pour la fabrication et le test

    Pour gérer efficacement vos appareils, vous devrez peut-être disposer d’un portail ou de plusieurs plates-formes de gestion ORM et ORVM. La plate-forme de gestion permet d’afficher et de gérer l’ensemble des appareils déployés. Remarque importante : Selon la région du monde dans laquelle les produits sont déployés, vous devrez peut-être déployer plusieurs plates-formes pour gérer efficacement tous vos appareils, ainsi que chaque plate-forme de gestion d’appareils M2M et carte SIM dédiée. Selon les acteurs du secteur, il s’agit d’un défaut. De ce fait, de nouveaux fournisseurs axés sur l’innovation comme Device Cloud Networks vous permettent de gérer et d’effectuer le diagnostic de tous vos appareils via une seule et même plate-forme.

    Pour vous aider à gérer les défauts des plates-formes de gestion actuelle, la plate-forme innovante de Device Cloud Networks (DCN) propose les fonctions suivantes :

  •   Une carte SIM « logicielle » programmable, sous la forme d’une solution en polycarbonate ou d’une offre eUICC (Universal Integrated Circuit Card)

  •   Système d’auto-approvisionnement à haut volume automatisé et basé sur le cloud pour la connectivité sans fil

  •   Plate-forme basée sur le cloud pour le diagnostic, la gestion, la programmation et la commande à distance des appareils et machines

  •   Connectivité locale dans un nombre grandissant de pays

  •   Moteur de facturation multidevises et multilingue

  •   Intégration de l’ensemble de ces fonctionnalités dans une UGS unique

    Quel est le rôle de l’ORM, de l’ORVM et du MVNE ?

    Il existe deux types d’opérateurs fournissant des services de données cellulaires : les ORM (opérateurs de réseau mobile) et ORVM (opérateurs de réseau mobile virtuel).

    Un ORM est un fournisseur de services de communications sans fil qui détient ou contrôle l’ensemble des éléments requis pour vendre et fournir des services à un utilisateur final. AT&T, Verizon, Sprint et T Mobile sont des exemples d’ORM aux États-Unis. En plus de tirer des revenus de services de vente au détail sous son propre nom, un ORM peut également vendre l’accès à des services réseau en gros à un ORVM.

    Un ORVM est un fournisseur de services de communications sans fil qui ne détient pas l’infrastructure du réseau sans fil ou le spectre radioélectrique. Un ORVM peut utiliser ses systèmes de prise en charge de la facturation et de service à la clientèle, ainsi que son personnel de ventes et marketing, ou faire appel aux services d’un MVNE (Mobile Virtual Network Enabler). 

Un MVNE est une organisation qui fournit des solutions d’infrastructure commerciales aux ORVM. Les services proposés sont de différentes natures : facturation, administration, opérations, prise en charge du sous-système de la station de base, systèmes de prise en charge des opérations et approvisionnement des éléments de mise en réseau dorsaux.

Pourquoi choisir un ORVM plutôt qu’un OVM ?

En général, un OVM vise des opportunités plus étendues qu’un OVRM. Dans de nombreux cas, il ne prend pas en charge un client intégré plus petit. Ensuite, les OVRM ont créé des relations avec de nombreux fournisseurs, tant régionaux que mondiaux. Cet aspect est important, car de nombreux problèmes associés à l’itinérance et aux services globaux ont été résolus par les OVRM. Sans les services qu’ils proposent, vous devriez établir vous-même des relations avec les fournisseurs dans chaque région, pays par pays. Un OVRM peut nouer des relations avec 200 fournisseurs différents, voire plus.

Les tarifs proposés par un OVM sont généralement plus favorables. Cependant, si vous êtes un OEM de petite taille nécessitant un support étendu, vous pouvez être confronté à des retards en matière de support.

Problème de l’élimination progressive de la technologie 2G

En août 2012, AT&T Inc. a annoncé l’arrêt de son réseau sans fil deuxième génération (ou 2G) à la fin de l’année 2016. Cet arrêt s’effectuera par étapes et de manière sporadique sur l’ensemble du pays. Le 1er janvier 2017, ce réseau n’existera plus. AT&T a d’ores et déjà cessé la certification de nouvelles applications GSM 2G à des fins de déploiement sur son réseau. Les clients ne peuvent plus développer de nouveaux produits M2M GSM 2G afin de les utiliser ou de les vendre aux États-Unis. AT&T a également cessé l’approvisionnement de nouvelles cartes SIM pour les applications et appareils GSM 2G certifiés existants. Cela signifie que les clients ne peuvent pas déployer d’autres appareils GSM 2G dans leur base installée d’applications M2M existantes via le réseau d’AT&T.

L’élimination progressive de la 2G GSM est un problème important pour l’industrie des systèmes M2M aux États-Unis, car de nombreux appareils GSM/GPRS ont été déployés dans ce pays. Pour gérer les services sur les connexions installées, 10 à 12 millions d’appareils GSM 2G devront être remplacés ou traités d’ici à l’année 2017, selon les estimations. Voici quelques options proposées aux OEM concernant les produits déployés :

  •   Opter pour les services d’un autre fournisseur GSM 2G en utilisant un même appareil GSM 2G

  •   Remplacer l’appareil GSM 2G par un appareil HSPA (High Speed Packet Access) 3G

  •   Remplacer l’appareil GSM 2G par un appareil CDMA 2G

  •   Remplacer l’appareil GSM 2G par un appareil LTE 4G

    Remarque importante : L’élimination progressive de la technologie 2G ne concerne que l’Amérique du Nord. La plupart des appareils M2M européens fonctionnent sur des réseaux 2G, qui sont toujours utilisés.

    Qu’est-ce qu’une carte SIM ?

    Un autre élément distingue un appareil GSM d’un appareil CDMA : sa carte SIM. La technologie GSM utilise des cartes SIM, au contraire de la technologie CDMA. Or, dans les déploiements LTE, GSM et CDMA utilisent tous deux des cartes SIM, ce qui ne simplifie pas le problème. Les cartes SIM jouent le rôle de périphérique mémoire embarqué, qui fournit des informations sur l’identité du fournisseur et sur le plan tarifaire, ainsi que d’autres éléments sur l’utilisateur, comme l’ensemble des contacts et les calendriers. CDMA stocke les données de l’utilisateur, notamment son carnet d’adresses et les informations de l’ordonnancier, dans la base de données de l’opérateur. 

Il existe quatre types de carte SIM de base :  Carte SIM de marque blanche grand public

o Type de carte utilisé principalement dans les smartphones et produits grand public

 Carte SIM en plastique renforcé amélioré
o Modèle de carte conçu pour fonctionner dans les environnements industriels les plus exigeants et les cas de vibrations très élevées.

Un plastique polycarbonate plus dur est généralement utilisé pour cette carte, de manière à lui permettre de résister à des températures plus élevées et au gauchissement ou à d’autres fluctuations mécaniques. Sa taille est généralement de 15 x 25 mm.

 Carte SIM 3FF
o Il s’agit de la variante 3FF (Third Form Factor) de la norme SIM. Ce type de carte contient la

même quantité de données qu’une carte Mini SIM. Les cartes SIM 3FF, développées par l’Institut européen des normes de télécommunication, sont prévues pour les appareils trop petits pour inclure une carte Mini SIM classique. Une carte SIM 3FF présente une taille de 12 x 15 mm. Elle est disponible en matériau renforcé pour les applications de type télématique.

 eUICC
o La technologie eUICC (Universal Integrated Circuit Card) remplace la carte SIM

amovible par un microcircuit intégré, soudé à la carte de circuits imprimés d’un appareil intégré. Une évolution technologique de cet ordre entraîne des changements dans l’ensemble de l’écosystème de communications mobiles, car la gestion des relations avec les clients peut être transférée de l’opérateur de téléphonie mobile vers le fournisseur OEM. 

Lorsque vous sélectionnez la solution la plus adaptée à votre application, vous devez être prêt à certains compromis, comme indiqué dans le tableau ci-dessus. Toutefois, comme ce secteur évolue, la nécessité de mettre à jour la technologie OTA (Over-the-air) au niveau global sur un appareil intégré est désormais incontournable. Cette révolution repose essentiellement sur un nouveau format de carte SIM lancé en 2014 : l’eUICC. Cette carte SIM est conçue pour être intégrée dans les machines de façon permanente et peut être distribuée via une plate-forme OTA (Over-the-air) après la livraison de la machine dans n’importe quelle région du monde.

De plus, la carte SIM eUICC est davantage sécurisée qu’une carte SIM en polycarbonate traditionnelle, car elle ne peut pas être simplement retirée du support de l’appareil. Si la sécurité de votre appareil dans les endroits les plus éloignés constitue un problème, la solution eUICC est un très bon moyen de réduire les risques de vol de carte SIM.

Bande passante et latence

Vous devez connaître la charge utile de données, la latence et la fréquence de transmission des données requises lorsque vous choisissez un forfait de données cellulaires. L’appareil transmet-il uniquement les exceptions, ou communique-t-il systématiquement son statut ? L’application, la charge utile de données et la latence peuvent-elles affecter les coûts associés au forfait du fournisseur de services ? Remarque importante : Les exceptions comme les mises à jour FOTA (Firmware over the air) doivent être considérées comme partie intégrante des besoins globaux en matière de forfait de données et de modèle de coût.

Les déploiements intégrés utilisent-ils des messages SMS ?

Dans le cadre de la surveillance de sites à distance, vous pouvez également utiliser les messages SMS pour transmettre des notifications d’alarmes provenant d’appareils et nœuds distants au personnel de service. Les modems cellulaires intégrés incluent des connexions en entrée numériques, qui initialisent le lancement d’un message programmé au préalable au numéro de téléphone prédéfini d’un technicien ou membre du personnel de service, afin de leur signaler une condition d’alarme. Ces messages SMS peuvent être chargés au cas par cas ou regroupés dans le cadre d’un forfait de fournisseur de services.

Qu’est-ce que l’itinérance ?

Il s’agit de la capacité de l’appareil cellulaire d’un client à envoyer et recevoir des données ou à accéder à d’autres services lorsqu’il ne se trouve pas dans la zone géographique couverte par le réseau de son domicile et ce, par l’intermédiaire d’un autre réseau. Du point de vue technique, cette opération est prise en charge par des procédures de facturation, d’authentification et de gestion de la mobilité. Si le réseau utilisé se trouve dans le même pas que le réseau du domicile, on parle d’itinérance nationale. S’il ne se trouve pas dans le même pays, on parle d’itinérance internationale ou globale.

Vous devez prendre en compte plusieurs facteurs pour faciliter les déploiements M2M dans des endroits éloignés ou à l’international. Les principaux défis techniques associés à l’itinérance M2M sont « la gestion des identités et la sécurité, la gestion des configurations, des connexions et de la couche de sécurité pour les usagers itinérants M2M »2. Ajoutez à cela les défis professionnels tels que la qualité du service, la gestion des coûts et le recours à plusieurs UGS pour les cartes SIM et extranets à des fins de gestion des applications : les certifications peuvent alors rapidement alourdir le processus de déploiement.

Des entreprises comme Device Cloud Networks proposent une intégration aisée et conviviale pour le déploiement global des appareils M2M, via un simple processus de gestion des dispositifs de bout en bout, en proposant une technologie facilitant la connectivité mondiale, la gestion des dispositifs, les diagnostics, la facturation et une UGS en standard.

Essais de certification

Enfin, aucun article digne de ce nom sur les technologies cellulaires ne peut passer à côté des essais de conformité. Alors que les débouchés associés à la connexion de machines et périphériques intelligents ne cessent de croître et ce, à une vitesse hallucinante, la nécessité de tester et de certifier ces produits a contraint les organismes de certification à rationaliser les processus permettant d’avaliser le développement de solutions et d’accélérer leur commercialisation. Les essais de conformité et tests réglementaires diffèrent d’un pays à l’autre, mais toutes les régions du monde prévoient des essais de conformité réglementaires que les OEM doivent obtenir pour pouvoir mettre leurs produits sur le marché.

Présentation des tests EMC/EMI

Suite à la prolifération sur le marché de nouveaux appareils dotés de modules radio, les OEM des produits intégrés associés sont confrontés à l’exécution des tests réglementaires et essais de conformité requis pour la diffusion d’un produit sur le marché, tant au niveau local qu’à l’international. Certains modules radio comme GSM/UMTS, WLAN/Wi-Fi®, Bluetooth®, GPS et RFID (parmi tant d’autres) ont peut-être été certifiés au préalable, mais il faut bien souvent les tester à nouveau lorsqu’ils sont intégrés dans un appareil OEM. Comme plusieurs modules radio sont ajoutés à ces produits, l’identification des besoins en matière de tests et de la conception système utilisée devient une gageure. Aux États-Unis, tous les nouveaux appareils sont soumis aux tests de l’organisme FCC (Federal Communications Commission), selon les normes FCC et IC. Lors du processus de certification FCC, les émissions par conduction et rayonnées tant volontaires qu’involontaires sont examinées.

Qu’est-ce qu’un test PTCRB ?

Un test PTCRB (PCS Type Certification Review Board) vérifie que les appareils connectés aux réseaux cellulaires n’endommagent pas ces derniers. Tous les produits des entreprises qui intègrent un modem cellulaire GMS/WCDMA dans leur produit à des fins de déploiement en Amérique du Nord doivent réussir ce test. L’organisme PTCRB a été créé par des opérateurs américains souhaitant définir une certification tierce. Il permet aux opérateurs de réseau de s’assurer que l’appareil certifié répond à un nombre minimum d’exigences, établies par les membres de cet organisme. PTCRB gère le processus de certification et de test des appareils cellulaires GSM/UMTS devant fonctionner sur les réseaux des opérateurs associés à cet organisme.

Utilisation d’un module cellulaire certifié au préalable

La question suivante est souvent posée : « Que se passe-t-il si j’utilise un module certifié au préalable dans ma conception ? Dois-je alors effectuer les tests PTCRB ? ». En un mot comme en cent : oui. Les OEM qui intègrent un module certifié au préalable dans leur produit sans fil doivent soumettre leur « produit final » dans son facteur forme de production final à un laboratoire autorisé à effectuer les tests PTCRB, à des fins de test et de certification. L’utilisation d’un module cellulaire certifié au préalable au lieu d’une conception de jeu de puces accélère le processus de test PTCRB, car la majorité des scénarios de test ont déjà été appliqués lors de la certification initiale du module.

Test des fournisseurs

En plus des exigences liées aux tests PTCRB, certains opérateurs américains requièrent leurs propres processus de certification. Par exemple, les appareils conçus pour fonctionner sur le réseau AT&T doivent effectuer les tests PTCRB, mais également répondre à des exigences spécifiques en matière de sensibilité isotrope totale (TIS, Total Isotropic Sensitivity) et de puissance rayonnée totale (TRP, Total Radiated Power) avant de pouvoir accéder au réseau AT&T. Remarque importante : les tests décrits ci-après doivent être effectués avec succès avant le début des tests de fournisseur AT&T.

  •   Certification FCC

  •   Certification PTCRB

  •   Performances RF/OTA

  •   CTIA IEEE 1725

  •   Toutes les certifications pertinentes en matière de sécurité et de réglementation d’un appareil disposant de fonctions vocales, par exemple

    la compatibilité avec l’appareil auditif et E911.

    Avantages des essais de certification préalable

    Grâce aux essais de certification préalable, très abordables, vous pouvez éviter l’apparition de problèmes imprévus lors de la certification officielle. Consultez le laboratoire avalisé pour connaître les tests inclus lors de l’analyse préalable. Les tests comme ceux qui portent sur l’OTA et les émissions rayonnées parasites (RSE, Radiated Spurious Emissions) peuvent être inclus parmi les tests d’analyse préalable proposés. Ce type d’analyse préalable ne constitue pas un rapport officiel sur la conformité et les performances du système ; par contre, il vous permet d’être quasiment assuré que votre produit sera conforme avant d’entamer le processus de certification officiel. Les tests préalables offrent un moyen abordable de détecter les problèmes en amont, alors qu’il est encore temps d’intervenir. Cela permet d’éviter toute nouvelle conception coûteuse, tout retard ou tout nouveau test en cas de défaillance éventuelle lors du processus de certification officiel. Si vous effectuez une préanalyse, Arrow peut vous proposer un support par l’intermédiaire de ses partenaires de services de conception tiers, experts en matière de résolution de tous types de problèmes.


    Combien de temps durent les tests FCC et PTCRB, en général ?

    Le meilleur moyen de le savoir est de contacter directement le laboratoire de test. Cela dit, l’exécution de ces tests et la création de l’ensemble de la documentation associée peuvent être effectuées en 4 à 6 semaines. La plupart du temps, l’été est une période d’activité intense pour les laboratoires, car de nombreux produits de consommation en vente pendant les vacances leur sont envoyés à des fins d’approbation

    Conseils d’Arrow Electronics concernant le processus de certification

    Arrow Electronics emploie des professionnels aguerris et disposant des connaissances requises pour vous guider tout au long du processus dans son ensemble. Arrow peut également proposer des services de conception et d’assistance technique pour aider les clients à effectuer la conception, l’intégration et les tests relatifs à leurs produits. 

Solutions de machine à machine (M2M) d’Arrow

L’expertise sans fil des systèmes intelligents d’Arrow, le grand choix de produits provenant des fournisseurs de classe mondiale, l’assistance technique M2M incomparable, les services complets et les célèbres capacités de gestion de la chaîne logistique vous aident du concept jusqu’à la production, à chaque étape de votre cycle de conception, en optimisant et rationalisant votre parcours sur le marché. 


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