\chapter{Laboratory testing}

\textit{Každá section jak protokol, Co chci změřit, Fyzika - princip toho co měřím, čím to měřím, zapojení měřící techniky, tabulky, graf}

\section{Comunication range}

One of main considaritation when choosing a IoT platfrom is communication range. Main source of attenuation of radio energy caused by electric field dispersion/diffusion of electric field. This effect if best desribed by \ac{FSPL}:

\begin{equation}
	FSPL=\left( \frac{4 \pi d}{\lambda} \right) ^2
\end{equation}

Signal attenuation is also dependent on directivity of antennas and loss on connectors and \textbf{electrical wiring}. When antenna and transmition total \textbf{gain} is constant and can be added to equation like this:

\begin{equation}
	A = D_{ANT} \cdot A_{RX} \cdot \left( \frac{4 \pi d}{\lambda} \right) ^2
\end{equation}

Where $D_{ANT}$ is directivity of antenna and $A_{RX}$ is total loss from \ac{RF} connector to \ac{LTE} modem. These must be accounted to only when maasuring on directly on LTE modem.

This can be coverted to simplify calculation to decibel form:

\begin{equation}
	A = D_{ANT}^{[dB]} + A_{RX}^{[dB]} + 10 \cdot \log_{10} \left( \frac{4 \pi d}{\lambda} \right) ^2
\end{equation}

From this a maximal range can be simulated using \ac{RF} attenuators in laboratory enviroment by converting

\begin{equation}
	d = A_{max}
\end{equation}

Dosah zásvisí na vzdálenosti, v ideálních podmínkách line of sight Free-space path loss

Popis Free-space path loss, teorie, vzorečky

Technika - variable attenuator,

Tabulka utlum , km ve free-space , teoreticka sila signalu , signal na vstupu podle FW , packet drop / BER

\section{Noise immunity - reliability}

Noise makes signal bad, reciver much sad.

Teorie, vzorecky, Bit error rate, Added white gausian noise

Teoreticke vypocty pro NB-IoT, LTE-M, DECT NR+

Technika zdroj šumu, směšovač,

Pro jednotlivé AWGN a CNR carier noise ratio
Tabulka utlum , km ve free-space , teoreticka sila signalu , signal na vstupu podle FW , packet drop / BER , spotřeba

\section{Power consumtion}

Globalni oteplovani bad, small battery good

Technika Power Profiler Kit II

\section{Latency}

Pro jednotlivé AWGN a CNR carier noise ratio
Tabulka utlum , km ve free-space , teoreticka sila signalu , signal na vstupu podle FW , packet drop / BER , spotřeba , latence

Experimentální ověření NB-IoT, LTC-M, DECT NR+:
\begin{itemize}
    \item dosah - popis cesty šíření ve volném prostoru, odkaz na teoretický výpočet útlumi vzdáleností ve volném prostředí ve vzduchu. Popis atenuátoru.
    \item spotřeba - variabilní snižování síly signálu, popis Power Profiler Kit II
	\item přenosová rychlost - primárně pro DECT, praktická superhurbá přenosová rychlost UDP Byty/(čas od konce do začátku sleep)
	\item odolnost vůči šumu - VF generátor šumu, teorie
\end{itemize}

Experimentální ověření DECT NR+ navíc:
\begin{itemize}
    \item spolehlivost -
    \item latence -
\end{itemize}

Teorie mereni - Náhradní modely prostředí. Degradace signálu.

Popis experimentální instrumentace a sestav.

Spotřeba, packet drop, rychlost, latence závislá na útlumu (popř. intenzita bílého šumu) (vsechny protokoly)