告別「金屬屏蔽效應」- MN54L穿透能力確保 IIoT 設備在貨櫃與機櫃中的連線穩定性！
[台灣，2025 年 11 月 27 日]
[快速驗證] Arad MN54L module藍牙模組貨櫃訊號穿透性雙向通訊測試報告 (1M PHY)
引言
本測試旨在驗證 MN54L-C15 藍牙模組在極端射頻（RF）遮蔽環境下的訊號穿透與連線能力。我們將受測裝置（DUT）安裝於一個大型金屬貨櫃的最尾端內部，並在貨櫃併排的環境中進行連線測試。此情境模擬了工業物聯網（IIoT）應用中常見的嚴苛條件，例如訊號必須穿透金屬結構（如機櫃、牆壁或建築物）。
1. 測試目標
✅ 快速驗證 MN54L BLE 模組在大型金屬貨櫃內部與外部設備進行通訊時的最大有效通訊距離。
✅ 測試 CHIP 晶片天線版本模組在最佳軸向穿透貨櫃的通訊效能。
2. 測試日期與環境
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項目 |
細節 |
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測試日期 |
2025 年 11 月 26 日 |
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測試環境 |
戶外環境，使用標準 40 呎貨櫃。 |
3. 測試設備需求
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類別 |
裝置 |
細節 |
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訊號發射端（SLAVE/PERIPHERAL） |
測試板（DUT） |
MN54L-C15 測試模組 |
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訊號接收端 1（MASTER/CENTRAL） |
MN52H-U40 |
發射功率 (Tx Power): +8 dBm |
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訊號接收端 2（MASTER/CENTRAL） |
iPhone 7 |
發射功率 (Tx Power): 0 dBm |
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測試軟體 |
LightBlue®；愛瑞德科技客製化 BLE 韌體。 |
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距離量測工具 |
Google Map, 手機 GPS 定位。 |
4. 測試參數
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參數 |
說明 |
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TX Power |
+8 dBm（設定於 MN54L 與 MN52H-U40） |
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PHY模式 |
1M（標準 BLE 模式） |
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封包大小 |
20 bytes |
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方向 |
距離量測維持可視直線路徑（LOS），但由於貨櫃屏障，訊號路徑為非視距（NLOS）。 |
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天線位置 |
40 呎貨櫃最尾端內部。 |
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傳輸模式 |
連線模式（驗證有效封包傳輸）。 |
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環境條件 |
溫度：攝氏 20 度、濕度 66%。 |
5. 測試流程 - MN52H-U40（MASTER, +8 dBm）
5.1 準備與連線建立
1. 設備設定： 確認 SLAVE/PERIPHERAL（MN54L-C15）與 MASTER/CENTRAL（MN52H-U40）的 TX Power 均設定為 +8 dBm。
2. 傳輸速率： 設定 1M 模式，每秒傳遞 4 個封包。
3. 起始點定位： 將 SLAVE 裝置置放於 40 呎貨櫃尾端內部並關上櫃門，確保天線方向均朝向 MASTER 的駕駛室方向。
4. 連線確認： MASTER 在起始點與 SLAVE 裝置建立有效連線，並進行雙向封包傳輸。封包接收狀態將透過模組上的 LED 燈號閃爍來顯示與確認。
5.2 距離量測與數據記錄
1. 分段測試： MASTER 裝置沿著可視直線距離（Line-of-sight）路徑，以 10 公尺的增量向外移動。
2. 停留與監測： 在每一個量測距離點，監測連線狀態。LED 燈號熄滅或不規律閃爍代表封包丟失。持續性地封包傳送及接收定義為有效連線。
3. 角度影響測試： 在訊號開始出現衰減的距離點，測試 SLAVE 裝置天線的不同旋轉角度對封包成功率（PSR）的影響。
4. 極限距離判定： 持續移動直到連線出現明顯封包遺失狀況（例如，燈號閃爍頻率減慢或停止）。使用 Google Map 及 GPS 定位工具，精確記錄斷線距離與斷線發生時的環境特徵。
6. 測試流程 - iPhone 7（MASTER, 0 dBm）
6.1 準備與連線建立
1. 設備設定： 使用 iPhone 7 與 SLAVE 裝置建立有效連線，並確認封包接收。
2. 傳輸速率： 設定 1M 模式，每秒傳遞 4 個封包。
3. 起始點定位： 將 SLAVE 裝置置放於 40 呎貨櫃最尾端內部並關上櫃門。
4. 連線確認： 觀察 LightBlue® 畫面確認連線狀態。
6.2 距離量測與數據記錄
1. 分段測試： MASTER 裝置（iPhone 7）沿著可視直線距離路徑，以 10 公尺的增量向外移動。
2. 停留與監測： 在每一個量測距離點，透過 LightBlue® 畫面確認連線品質。
3. 極限距離判定： 遵循與 5.2 節（步驟 4）相同的程序，確定並記錄最大有效連線距離。
7. 測試紀錄 (最大有效連線距離)
下表為 MN54L-C15 (PERIPHERAL) 在穿透貨櫃障礙後，仍能維持穩定雙向連線的最大有效距離：
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MASTER (CENTRAL) 裝置 |
最大有效連線距離 (米 / 公尺) |
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MN52H-U40 藍牙模組 |
81.14 m |
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iPhone 7 手機 |
59.87 m |
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註: 鳥瞰圖非現場實際照片
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註: 鳥瞰圖非現場實際照片
8. 測試結論與觀察現象
- 訊號嚴重受限： 與開放場域的測試結果相比，1M模式連線距離從數百米急劇降至數十米。這證實了多個金屬貨櫃群對 2.4 GHz 藍牙訊號造成極端衰減效應。
- 專業級 vs. 消費級連線能力差異：
- MN54L (PERIPHERAL) 對接 MN52H-U40 (MASTER) 時，連線距離達到 81.14m。
- MN54L (PERIPHERAL) 對接 iPhone 7 (MASTER) 時，連線距離僅為 59.87m。
- 此結果突顯了專業級 MN52H-U40 模組由於具有更高的發射功率和優異的接收靈敏度，在面對訊號嚴重衰減時，仍能提供優於消費級手機裝置約 36% 的連線性能。
結論： 儘管處於高度挑戰性的射頻環境，MN54L-C15 模組仍成功地穿透多重金屬貨櫃並維持穩定連線，尤其是在搭配專業藍牙 MASTER 模組時。這證明 MN54L 具備足夠的連線餘裕（Link Budget）和穩定的射頻表現，能夠滿足需要穿透金屬外殼和多重障礙物情境下的工業應用需求。
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外圍模組設置位置(PERIPHERAL MODULE LOCATED) -
外圍模組設置位置(PERIPHERAL MODULE LOCATED
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