對于工業、汽車和制造業的機器人應用，5G 技術可實現高速、可靠、密集和低延遲的連接，適合固定地點用例或移動用例。

　　在提及 5G 令人震撼的應用場景時，醫療保健、自動駕駛汽車、無人機和需要高帶寬的消費類服務成為備受矚目的領域，但 5G 是一種率先實現協作和高數據傳輸速率的無線技術，具有低延遲特性，支持大量信息的交換，因此可為機器和機器人行業帶來顛覆性的改變。

　　機器人利用人工智能 (AI) 來指導其操作漸成趨勢，因此 5G 的快速數據傳輸速率有利于實現機器人與 AI 服務器之間的順暢通信，從而實現訓練或推理。

　　5G 切片

　　通過 5G 網絡切片，性能特性截然不同的無數個用例可以共用相同的網絡基礎設施。切片可供需要高速、高帶寬性能的救援機器人，需要低延遲的無人駕駛汽車，或需要大規模連接的制造業協作機器人等應用使用。每一種應用都有自己的專用網絡切片，這使 5G 技術能夠推動創新機器人應用的發展。

　　機器人 OEM 的選擇之一是使用 5G 連接。這些廠商可自行生產板載芯片 (CoB)，并組裝調制解調器、天線、RF 和 IF 前端等所有必要的元器件，以對接口進行工程設計。另一種選擇是使用預制的 5G 模塊，這種模塊適用于多種應用。對于機器人 OEM 來說，在工業機器人中配置這類模塊的門檻不高，并且通過一系列功能和特性來幫助機器人系統實現增值是一個可行的選擇。

　　無論做出哪種選擇，這些 5G 連接功能在內置到機器人中后都需要接受測試。即使是經過預先測試的模塊，在與其他元器件封裝在一起并集成到機器人中后，也可能遇到共存、信號干擾或其他無線質量問題。這些狀況會影響最終產品的整體功能。

　　對 OEM 來說，5G 測試并不是新需求，但工業機器人的測試可能頗具挑戰性。其中一個原因在于，迄今為止，OEM 及其生產線的配置只能用于制造和測試不具備蜂窩功能的機器人。因此，要整合 5G 測試，就需要更新測試設備和固定裝置。

　　5G 技術可提供靈活的物理層設計，支持一系列的頻率、不同的帶寬、子載波間隔和調制方案。對許多機器人設計來說，5G 測試尚屬新興需求，因此需要增加較新的測試用例，以驗證每個測試領域內的一些新功能。這項工作可由研發 (R&D) 中心、設計驗證測試中心、抽樣檢測中心、生產中心或服務中心來完成。

　　這一切都需要重新審視傳統的測試方法，并利用蜂窩信令測試或非信令測試技術來確保產品和性能測試的質量。

　　信令測試和非信令測試

　　必須對兩種蜂窩測試技術(信令測試和非信令測試)加以區分(圖1)。

　　圖1：信令測試與非信令測試的簡化框圖。

　　盡管非信令測試主要面向制造應用，并且為此進行了優化，但這種測試幾乎在產品開發的每個階段都會進行。此類技術需要使用射頻信號發生器和分析器，側重于設備射頻發射器和接收器性能的校準和驗證。這種測試在不涉及呼叫的處理模式下執行，并利用芯片組特定的測試模式來測量預先設定的傳輸模式，從而最大限度地縮短測試時間并降低測試成本。

　　另一方面，信令測試在研發和設計驗證測試等產品開發階段得到廣泛應用，并使用基站模擬器與被測設備 (DUT) 建立端到端的用戶面呼叫。這種方法已經過擴展，不僅使用控制面信令和用戶面流量的組合來測量 DUT 在現實測試條件下的真實性能，還有助于驗證協議棧的每一層，以執行綜合設備測試。

　　這兩種測試方法為滿足不同的測試需求而設計，針對在不同產品生命周期中的使用進行了優化。但是，在這兩種方法之中做出選擇的主要依據是硬件設計、測試重點、測試類型、測試時間和測試成本等參數。

　　5G 的應用范圍不斷擴大，因此接下來的部分將著重介紹 5G 測試對確保工業機器人質量的重要意義。

　　質量保證

　　在使用自主設計的 CoB 構建產品時，務必在產品的設計和開發階段執行協議和功能測試，以確保設備在投入生產前經過廣泛的功能測試和軟件回歸。

　　然而，在使用第三方蜂窩模塊/射頻子系統/天線模塊構建產品時，測試動態會發生變化。這是因為，即使采購的模塊已經過認證，也不能保證最終產品能夠在現場發揮應有的作用。各種元器件被封裝在一起后，會對彼此產生明顯的影響，并會影響產品在實際網絡配置中的整體表現。

　　表1重點介紹了一些常見問題。

　　表1：影響 5G 通信運營的一些常見問題和潛在原因。

　　表中的每個功能問題都會顯著降低通信的可靠性，進而增加延遲時間并影響速度。鑒于各元器件之間的這種相互關聯性和非相互排斥性，在生產前和生產階段進行 5G 質量測試以對產品進行整體測試的重要性和必要性不言而喻。測試需要驗證：

　　1確保端到端產品功能的基本設備注冊和呼叫流程，因為硬件元器件和系統固件可能會影響機器人的無線性能;

　　2天線性能，因為最終產品的外殼缺陷、實現問題和調諧誤差可能會導致信號丟失并影響天線輻射方向圖，從而引起機器人和 5G 網絡之間的通信故障;

　　3射頻性能，確保信號質量在實際信道條件下不會嚴重下降，并達到 3GPP 和其他認證機構規定的可接受信號收發水平;

　　4數據吞吐量，因為在實際條件下，設備必須能夠應對各種級別的用戶面流量和服務質量要求;

　　5實際用戶體驗，如移動性和切換功能;

　　6高級功能特性，如嵌入式 SIM 卡，多 SIM 卡的即時連接測試。

　　與傳統蜂窩技術相比，5G 的靈活性更高，功能更豐富。全面的產品測試有助于在不同的部署模式下保證產品的整體質量。大致介紹完質量測試的重要性之后，接下來是同樣重要的選擇一種不僅支持多種功能測試，還能提高并行測試的效率的測試。生產測試團隊和測試供應商之間的共識，有助于供應商開發支持快速 Tx-Rx(發射器和接收器)診斷測試的工具，并支持自動測試，以縮短上市時間并控制測試成本。