物联网发展背景：

　　随着物联网技术的爆发，在不久的将来，一切都将通过网络实现无线连接和数据共享，取代现有互联网形成了万物互联的新网络。许多学校开始建立与物联网相关的物联网专业或相关课程各地区也开展了大学生电子竞赛。

　　在物联网设备的研发和设计测试阶段，除了对设备无线通信性能的要求外，物联网设备的电池寿命它也成为决定产品质量的重要指标。从芯片制造商到产品研发人员，整个行业都在花费更多的精力来优化为了寻求物联网设备更好的使用体验，产品的。低功耗是物联网设备的固有特性，也是物联网设备研究中的关键问题。

　　评价是物联网研究的重点。通过对物联网设备的直流功耗分析，我们可以了解到设备的各个组成部分是不同的工作状态下的功耗特性为下一步优化物联网设备的功耗提供了数据基础。

　　功耗测量在物联网设备设计验证过程中面临的挑战：

       物联网设备的直流耗电特性与其工作状态密切相关。首先，物联网节点需要长时间工作，以避免频繁更换电池导致系统不稳定和额外的劳动力成本。分解到每个物联网设备的功能模块上，可以看到每个单元消耗的电流值都很小。

　　在深度睡眠模式下，整个传感器消耗的电流将小于1uA。物联网节点消耗的是为了达到这样的功耗目的

　　电流波形通常如下图所示：

　　物联网节点消耗的电流波形通常以脉冲的形式出现。在工作状态下，射频单元中的功率放大器模块是功耗为了以一定的功率发射射频信号，大户需要瞬间将工作电流拉升到几十毫安。在其他状态下，整个物联网节点将迅速转换为待机模式，关闭所有不必要的功能模块，以减少功耗和节能。此时，功耗电流将降低到数百纳安量级。因此，要准确预测和判断物联网设备的功耗特性，通常面临以下挑战：

　　一.精确测量小电流：

　　与传统的直流功耗测试不同，物联网设备体积小，电池容量小，工作时间长。因此，待机功耗在分析过程中，通常需要测量较小的电流，其范围通常低于微安级，因此对电流测试设备的精度要求较高。

　　MM75107半数字万用表pA电流分辨率和100pA电流测试精度

　　二、准确捕捉复杂电流波形:

　　由于功耗限制严格，物联网设备在工作时需要非常快的模式切换能力，可以在短时间内快速进入省电模式，关闭不必要的功能模块，达到省电目的。因此，为了准确测量耗电特性，需要高速捕捉电流波形。电流采样率越高，电流波形细节越完整，功耗特性越高分析越准确。

　　放大特定的电流脉冲可以看到更多的电流变化细节，并在电流测试中提供更多的细节，使电流测试结果更加真实可信。通常1000次/秒~1000次/秒的采样速率有助于准确捕捉电流功耗波形的变化。

　　三.供电可靠准确：

　　由于绝大多数物联网设备使用电池供电，在测量产品功耗时，电池的不同状态可能会耗电影响测试结果。

　　常规锂离子电池的工作电压为3.7V~4.2V两者之间的变化。当电池电压较低时，为了实现正常工作所需物联网设备消耗的电流会更大。

　　例如为达到80uW输出功率，3.7V电池需要输出21.6uA电流，而4.2V电池只需输出19.04uA两者之间的电流相差约为10%，远远大于普通客户可接受的电流测量精度要求。

　　因此，为了确保在同一条件下测试功耗特性，通常使用高精度电源代替电池供电，以确保工作电压条件可控稳定。泰克吉时利2280S高精度电源可源3mV输出精度，保证供电环境一致性。

　　上图中使用2280S为待测件供电，同时使用DMM电流数据捕捉7510高精度万用表。

　　另外2280S还具有较高的瞬态响应能力，当负载电流发生较大变化时，电源输出电压可达50uS时间内恢复正常，避免因供电失调导致设备异常停机。

　　四.测试方法方便

　　对于设计研发人员来说，方便快捷地获取所需的测试数据是非常重要的。仪表控制采用计算机软件，节省阅读复杂产品手册和操作手册的时间，非常有利于提高工作效率。

　　长期数据测量（DataLogging）功能对物联网功耗分析非常重要，能够满足长期电流监测对于需求，产品消耗的电流数据可以以高采样率连续记录，记录时间取决于计算机硬盘容量和小时或天为单位连续保存电流数据并保存成CSV为后续数据分析提供文件。

　　此外，还需要在软件中提供标志（Marker）功能，可测量不同标志之间的电量值，电流最大，最小，统计信息，如平均值该软件可以在毫安时统计一段时间内的电量数据，并自动计算最大、最小、平均等信息。

      此外，软件还可以CCDF在一段时间内段时间内电流的分布特性，方便用户根据CCDF图形判断在软硬件变更后的功耗特性得到了改善。用户可以在同一图形上显示多组测试结果的不同颜色曲线出来的时候，右上角的曲线表示耗电性能更差(大电流占的时间比更大)，左下角的曲线更多，表示耗电性能更好(小电流占时间比更大)

　　五.质优价廉的测试方案

　　未来物联网功能模块的价格将继续下跌，相关配套测试设备的价格约会将越来越低。

　　泰克公司推出了高精度、高性能、低价格的测试目标IoT相关测试方案性价比很高，非常适合学校和中小研发企业。

　　物联网设备功耗测试系统配置：

　　数字万用表：DMM7510

　　电源：2280S-高精度电源32-6

　　软件：KSC-4000A