ZM32深度解析-25層穿樓實測大揭密

想直接看測試結論以及學習現場實測經驗建議的朋友，可以直接跳轉到1.3 經驗總結，查看詳細的測試總結。

一、測試工具及環境介紹

1.         測試工具介紹

本次測試我們使用的測試工具是立功科技無線信號分析儀的工程樣機（圖1），可以測試ZigBee和LoRa的信號覆蓋情況，分析儀需要配合手機APP使用（圖2）。

圖1  ZM32測試工具

圖2  無線分析儀APP

在測試開始前我們需要先對測試工具上的ZM32模塊進行配置，通過APP連接測試工具即可開始配置，（圖3）。

圖 3  配置協調器和路由

無線分析儀目前還處于工程樣機階段，正式版本預計將在今年年底發布。昨天留言評論送的是ZM32模塊的標準評估套件（圖4），詳細的使用手冊可以前往致遠電子官網，ZM32系列ZigBee模塊產品頁下載。

圖 4  ZM32評估套件

2. 測試環境介紹

我們挑選了一棟30層高的公寓樓，由于1~6層是商鋪，人流量比較大，所以我們從第6樓開始測試。

圖5  大樓外觀

從下面樓層的平面圖可以看出，我們在樓層中間測試時，整個環境非常的封閉，沒有門窗可以繞射，只能從樓板中間硬核穿透。

圖6  樓層平面圖

二、實測過程

1. 極限穿樓層測試

測試所采用的全向棒狀天線最優輻射方向如圖7所示，我們希望在豎直方向上能有更強的信號，所以把天線水平放置。本次測試使用的是5dBi增益的棒狀天線、模塊發射功率是19dBm，在天線的最優輻射方向進行測試，有利于信號的傳輸。

圖 7  天線輻射方向

將協調器設備在6樓的圖6所示位置布置好后，無線分析儀APP里顯示當前的信號強度大約為-10dBm，丟包率為0%。我們帶著路由設備往樓上走，一邊走一邊觀察APP里信號強度變化情況。

l  7樓

信號強度約為-31dBm，較上一樓衰減了21dBm，丟包率為0%，信號質量優。

l  8樓

信號強度約為-42dBm，較上一樓衰減了11dBm，丟包率為0%，信號質量優。

l  9樓

信號強度約為-66dBm，較上一樓衰減了24dBm，丟包率為0%，信號質量優。

l  10樓

信號強度約為-78dBm，較上一樓衰減了12dBm，丟包率為0%，信號質量中。

l  11樓

到了第11層，設備只能偶爾通信成功，丟包率超過了50%，由此可以判斷在當前環境下，ZM32模塊可以穿透4層樓。

2.  增加路由節點

基于上述結論，我們可以開始按照每4層樓布置一個路由節點往上擴展信號。每一層的路由設備天線都水平于地面放置，需要注意的是，天線盡量遠離墻壁、地面等遮擋物。

3. 頂樓信號情況

我們在10、14、18、22、26樓布置了5個路由設備，來到頂樓，信號強度約為-66dBm，丟包率1.18%，可能由于樓層中有Wi-Fi信號的干擾造成的丟包，信號質量優。

按照這樣的效果，ZM32最高可支持15層路由的網絡結構，理論上最高可以實現從1樓到60樓的ZigBee通信。

三、經驗總結

1. 本次測試的公寓樓相對密閉，很難通過反射和繞射進行信號傳輸，用戶實際使用中如果環境沒有如此苛刻，通信效果可能會更好；

2. 設備安裝時，應盡量避免天線靠近墻壁、地面等遮擋物，我們實測過，可能會使信號惡化至少10dB；

3.  如果想要信號更強，在不增加發射功率的情況下，可以選用高增益定向天線，可以增加鏈路預算，天線的基本選型可以參考文章《讓你的數據傳得更遠：如何正確選用天線》及《【續集】讓你的數據傳得更遠：如何正確選用天線（參數篇）》；

4.  如果天線只能放置在產品內部，應咨詢專業的天線廠家，定制適配的天線，減少損耗，優化通信效果。

5.       本次測試選用的是11信道，能夠一定程度上減少Wi-Fi的干擾。ZigBee建議優選信道是11、15、20、25。