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平板POS系统外壳和基座影响无线连线效能的实测
[作者 百佳泰]   2024年05月29日 星期三 浏览人次: [1126]

本文探讨平板POS系统的优势,以及所面临的安全性、稳定性和耐用性等问题。透过实测不同外壳和基座的材料和设计,可以得知其对於无线效能的影响,经由设计确保良好的无线连线效能。


随着科技的发展,平板POS系统日益普及,但其无线效能面临着外壳和基座的挑战。本文探讨平板POS系统的优势,如轻巧方便、操作简单和价格亲民,但也指出了安全性、稳定性和耐用性等问题。


供应商推出专用於平板POS系统的外壳和基座,旨在提高安全性、稳定性和耐用性。然而,这些外壳和基座也可能影响无线连线效能,导致资料传输速度变慢或断线。


透过实测不同外壳和基座的材料和设计,发现在LTE和Wi-Fi频段下,外壳和基座的安装会导致无线讯号的下降,影响使用距离和接收器灵敏度。建议在设计外壳和基座时,考虑其对无线效能的影响,使用非金属材质或进行频段优化设计,以确保良好的无线连线效能。


POS应用新面貌:平板POS系统

随着科技的进步与行动装置的普及,平板也逐渐被应用在POS(Point of Sale)系统中。相较於传统的POS机台,平板POS系统具有哪些优势?依据使用者需求,以下将分别从硬体、价格、服务了解平板POS系统的优势。


冘 轻巧方便:平板体积小、重量轻,方便移动和携带,适合空间有限的店家。


冘 操作简单:平板采用触控萤幕操作,介面直觉易懂,即使是没有经验的人也能快速上手。


冘 价格亲民:平板 POS系统的价格通常比传统 POS机台便宜,对於预算有限的店家来说,这是个不错的选择。


虽然现今越来越多企业引进平板POS系统,采用平板也存在一些问题,例如容易被骇客攻击,造成资料外泄,安全性较低;再来是容易死机或当机,影响正常使用,稳定性较差;而且容易损坏,需要经常维修或更换,因此,耐用性也较差。


外壳和基座的功能与潜藏风险

为了克服这些问题,多家供应商推出专用於平板POS系统的外壳和基座。这些外壳和基座可以提高平板的安全性、稳定性和耐用性,并提供额外的功能,例如:保护平板免受摔落、刮擦和灰尘造成的损坏,提供额外的电池续航力,以及整合读卡器、印表机等设备。


然而,此类的外壳和基座也可能会带来一些问题,例如:无线连线效能影响外壳和基座的材料和设计可能会影响平板的无线讯号,造成资料传输速度变慢或断线。


本文探讨平板POS外壳和基座对无线连线效能的影响。透过测试不同材料和设计的外壳和基座,分析其对平板无线讯号的影响。


实例分析:iPad Pro外壳和基座对无线效能的影响

背景分享

百隹泰曾与一家客户合作,该客户将其生产的保护壳和基座与iPad Pro搭配应用於POS机上。为了了解其产品是否会影响iPad Pro的无线效能,该客户委托百隹泰进行测试,并希??百隹泰能够提供客观的第三方建议,以协助其及早进行产品修正和调整。


无线效能测试

百隹泰建议透过LTE和Wi-Fi OTA的效能来观察在三种组装情境下效能的差异。图一为 iPad Pro 搭配客户产品的三种组装情境示意图,图表一和图表二为执行测试之条件。



图一 : iPad Pro搭配客户产品的三种情境示意图
图一 : iPad Pro搭配客户产品的三种情境示意图

图二 : LTE测试条件
图二 : LTE测试条件

图三 : Wi-Fi测试条件
图三 : Wi-Fi测试条件

分析量测结果

量测一


图四表示不同LTE频段下的总辐射功率(TRP)的结果,并比较分别为「无外壳」(以蓝色菱形线条表示)、「有外壳」(以红色方形线条表示)以及「有外壳及基座 」(以绿色三角形线条表示)的三种情境。X 轴的2、4、5和12代表LTE 频段。Y 轴测量为TRP结果。若TRP值越高,则可以理解成可以使用的距离较远且不容易受到同频干扰。


从图表中可以观察到,在所有LTE band中在无外壳情境下,TRP值均高於其他两种情境。将外壳安装上後TRP的数值有所下降,且TRP数值远低於无外壳情境,甚至在LTE频段5时,在安装外壳後会直接无法注册到基地台模拟器。而有外壳及基座的TRP数值也低於无外壳情境。



图四 : 在三种情境下LTE的TRP比较图
图四 : 在三种情境下LTE的TRP比较图

量测二


图五则是TIS的比较图,X轴代表LTE频段,Y轴以dBm为单位测量TIS。较低的TIS值通常表示接收器较灵敏,可以侦测到较弱的讯号。


对於所有LTE频段中,「无外壳」场景具有最好的TIS数值。当在安装上外壳後,TIS值明显恶化。在「有外壳和基座」的情境下与「有外壳」的TIS数值差异不大。因此从图中观察,可以说「无外壳」在所有测试的LTE频段上提供了最隹的接收器灵敏度,而添加「外壳」或「有外壳及基座」会导致效能低落。这些效能低落情况在实际使用上会产生使用距离变短,这在使用者体验上将大打折扣。



图五 : 三种情境LTE的TIS比较图
图五 : 三种情境LTE的TIS比较图

量测三


图六(左)为Wi-Fi在不同频道上的总辐射功率(TRP),其频道分别为2.4 GHz的Channel 6、5 GHz的Channel 36、Channel 161、6 GHz的Channel 37和Channel197。我们维持测试上述三种情境,在「有外壳」和「有外壳及基座」读条件下,在2.4GHz的Channel 6时急剧恶化,而在5 GHz和6 GHz的频道影响较小。


图六(右)为TIS的测试结果趋势,整体与TRP的测试结果趋势相同。在「有外壳」和「有外壳及基座」条件下,2.4 GHz 的Channel 6急剧恶化而5 GHz和6 GHz的频道影响较小。造成这种现象的根本原因可能是金属外壳和外壳形状影响了外壳安装後天线原有的工作频段,导致TRP和TIS数值性能恶化。与在「有外壳」条件下使用LTE网络情况类似,而透过Wi-Fi 2.4 GHz频段连线时,会有传输速度下降或是断线等问题发生。至於5 GHz和6 GHz频段则不会有太大问题。



图六 : 三种情境下Wi-Fi的TRP/TIS比较图
图六 : 三种情境下Wi-Fi的TRP/TIS比较图

根据分析显示,发现保护壳和基座可能会影响iPad Pro的无线效能,因此在设计和使用时需要特别留意。具体来说,在LTE频段下,安装外壳後iPad Pro的TRP和TIS值都会下降,导致使用距离变短。在Wi-Fi频段下,安装外壳後iPad Pro的TRP和TIS值在2.4 GHz频段上会急剧下降,而在5 GHz和6 GHz频段上影响较小。


在设计 iPad Pro 保护壳和基座时,需要考虑其对无线效能的影响,百隹泰测试团队建议:


● 使用非金属材质或在金属外壳天线位置区域开孔,以减少对无线效能的影响。


● 针对不同频段进行优化设计,如在加入外壳後再进行天线设计调整,以确保在所有频段下都能获得良好的无线效能。


结语

如同前述的无线效能实测案例所展示,百隹泰测试与顾问团队凭藉丰富的无线效能验证经验,帮助客户精准定位问题所在,提供可行的解决方案建议,并能够进行修正後的验证。


根据客户的实际使用情境,百隹泰能够结合其他特定无线产品或不同无线协定,打造适合特定场景的无线应用环境,实现个性化的无线解决方案。无论客户所处的产品发展阶段为何,都能帮助提升产品品质,有效减少实际应用中的风险,并且提供更快速、更高效且更全面的一站式测试与顾问谘询服务。此外,透过导入AI与自动化解决方案,百隹泰确保每一次测试皆为「定性、定量、可重现」,协助客户以更便捷的方式提升产品效能。


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