Avez-vous déjà éprouvé de la difficulté à connecter une imprimante à un ordinateur? Si oui, vous vous souvenez de l’impatience et de la frustration qui découlent de ce problème de connectivité. Maintenant, imaginez l’ampleur de ce problème transposé à une multitude d’appareils IoT à installer. Tous les enjeux de connectivité pouvant survenir vont fort propablement ralentir le déploiement, avoir un impact négatif sur l’expérience utilisateur et augmenter le nombre de plaintes clients et de retours de marchandises.
Conséquences des problèmes de connectivité cellulaire
Si vous êtes chanceux, vous remarquerez l’état hors ligne de l’appareil IoT dès son installation. La plupart des appareils IoT ont des DELs indiquant l’état, un écran intégré, un port de débogage ou ils se connectent (via Bluetooth) à une application mobile à des fins de diagnostic. N’empêche que beaucoup de temps sera requis pour utiliser tous ces outils afin d’identifier la cause du problème, la corriger et, finalement, connecter l’appareil avec succès.
La perte de connexion se produit parfois des jours ou même des mois après l’installation, lorsque vous n’êtes plus à portée de l’appareil. Les appareils IoT sont souvent installés dans des endroits difficiles d’accès, tels que des murs, des sous-sols, des véhicules ou des zones reculées. Une perte de connexion cellulaire à ce stade entraîne une rupture de service ainsi que des retards et des frais de déplacement (souvent supérieurs au coût de l’appareil lui-même). Un affaiblissement de la batterie est aussi possible si les appareils IoT envoient constamment des demandes de connexion au réseau, entraînant des visites de maintenance supplémentaires pour remplacer les batteries de façon prématurée.
1. Échec de l’authentification UE SIM/eSIM lors du déploiement sur le terrain
Problème :
Les opérateurs locaux peuvent rejeter les demandes de connexion des appareils IoT sur le terrain si les profils SIM/eSIM de ceux-ci ne sont pas bien configurés par l’opérateur local. Ceci peut se produire lorsque la Clé ou l’IMEI est mal configuré ou lorsque la carte SIM et le réseau ne prennent pas en charge le même algorithme d’authentification. Le cas échéant, les appareils IoT ne seraient pas en mesure d’envoyer ou de recevoir des données et ce, même s’ils peuvent détecter le signal des tours à proximité.
Test :
La PicoLTE prend en charge les algorithmes d’authentification Milenage, XOR et TUAK avec des cartes SIM de test physique ou des eSIM préchargées avec des profils de test.
Résultats :
Si le processus d’authentification sur les appareils IoT est correctement configuré, la demande de connexion sera acceptée par la PicoLTE et des connexions de bout en bout seront établies. Le message de demande de connexion de l’UE et sa réception par la PicoLTE seront affichés sur l’interface graphique de la PicoLTE, dans le log ou via l’API. Sinon, le message de demande de connexion de l’UE et le rejet par la PicoLTE, ainsi que la raison du rejet, seront affichés sur le GUI de la PicoLTE, dans le log ou via l’API, afin que vous puissiez retracer la cause du problème.
2. Appareils IoT déployés en périphérie de la cellule
Problème :
Les appareils IoT peuvent être déployés dans une zone où le service cellulaire est rare ou trop faible pour établir une connexion fiable. La construction, les obstructions en ville, le feuillage et la neige dans les zones en banlieue ou éloignées affectent également les ondes radio. Les appareils IoT sont parfois incapables de terminer le processus de connexion ou de maintenir la connexion.
Test :
La PicoLTE peut simuler un scénario de service cellulaire médiocre dans lequel la connexion de liaison descendante ou montante est instable ou déconnectée. La couverture du réseau simulé peut être ajustée en contrôlant la puissance d’émission RF et les gains de réception via l’interface en ligne de commande de la PicoLTE ou l’API. La PicoLTE peut également simuler la perte de paquets en déposant de manière aléatoire certains paquets de données directement sur la passerelle PDN.
De plus, les fonctions d’économie d’énergie peuvent entraîner une fermeture prématurée de la connexion par le réseau, notamment lorsque la liaison radio est instable. Pour le PSM, les timers T3412 et T3324 sont configurables. Pour l’eDRX, la durée du cycle et la longueur de la fenêtre de paging sont configurables. Le nombre de retransmissions est également paramétrable. Vous pouvez ainsi choisir d’ignorer ou d’accepter les paramètres PSM et eDRX demandés par l’UE ou de forcer les paramètres prédéfinis du réseau.
Résultats :
Vous pourrez observer le comportement de l’appareil dans ces scénarios et développer votre propre stratégie de gestion de l’alimentation et des données pour résoudre les problèmes potentiels. Les messages de paging reçus par la PicoLTE eNb indiquent que l’appareil est toujours connecté ou transmet des messages d’inactivité lorsque la connexion est perdue. Ces messages peuvent être surveillés avec l’interface en ligne de commande ou l’API.
3. Problèmes de liaison de données causés par une mauvaise configuration APN
Problème :
Un appareil IoT peut avoir été préconfiguré avec un APN incorrect, ce qui empêche l’appareil IoT d’envoyer ou de recevoir des données utilisateurs, même si l’appareil a été correctement connecté au réseau. Cela peut également se produire lors d’une mise à jour du firmware.
Test :
La PicoLTE peut simuler la passerelle PDN d’un réseau réel avec différentes configurations APN dans son entité EPC.
Résultats :
Vous pouvez valider ces configurations sur vos appareils IoT avant le déploiement dans le monde réel. Vous pouvez établir une connexion de données de bout en bout si les APN sont correctement définis. Sinon, vous pouvez voir que l’UE est enregistré sans aucune connexion de données ou adresse IP attribuée.
4. Problèmes de liaison radio sur certaines bandes de fréquence
Problème :
De nombreux facteurs affectent négativement la qualité d’une liaison radio d’un appareil IoT. Cela peut être des antennes dont les gains varient en fonction de la fréquence, de l’orientation et des circuits de réception mal blindés et soumis à toutes sortes d’interférences externes. Cela peut être aussi des interférences générées par le circuit lui-même. Par conséquent, la demande d’appareils IoT à faible coût et l’essor des systèmes sur modules précertifiés rendent les appareils IoT accessibles à un plus large éventail de designers, qui ne sont généralement pas des experts RF.
Test :
Effectuer un test est le meilleur moyen pour trouver les problèmes ou confirmer que la liaison radio est fiable et ce, malgré une moins grande attention portée au design RF. La PicoLTE fonctionne sur toutes les bandes LTE, ce qui donne au fabricant IoT la possibilité de tester la connectivité RF pour toutes les bandes LTE requises par les fournisseurs de services cellulaires et d’optimiser son antenne et tout autre design RF avant le déploiement sur le terrain.
À l’aide du fichier de configuration, jusqu’à 8 cellules (4 intrabandes, 2 bandes) peuvent être définies pour fonctionner de façon simultanée. Le gain peut être modifié dynamiquement via la l’interface en ligne de commande ou l’API pour forcer l’appareil à effectuer un transfert afin de mesurer la liaison radio sur plusieurs bandes à la fois.
Résultats :
Il existe plusieurs façons de détecter les problèmes de connectivité causés par des liaisons radio de faible qualité, tels que l’enregistrement du gain de cellule minimum requis pour établir et maintenir une connexion pour chaque bande. Il est également courant de faire pivoter l’appareil lors de l’exécution de ce test.
Somme toute, les problèmes de connectivité affectant des milliers d’appareils sont rien de moins qu’un cauchemar pour tout fournisseur de solutions IoT. Les entreprises doivent investir massivement dans des mécanismes de test et d’autodiagnostic pour s’assurer que leur marge bénéficiaire n’est pas rongée par la résolution de problèmes de connectivité sur le terrain. C’est pourquoi la PicoLTE a été développée.