物聯(lián)網(wǎng)點(diǎn)火，無(wú)線(xiàn)測試如何顛覆？

　　1.物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介

　　物聯(lián)網(wǎng)IOT（Internet of Things）技術(shù)是一項復雜的應用技術(shù)，它不僅涵蓋了微波技術(shù)與電磁學(xué)理論，而且還涉及通信原理以及半導體集成電路等技術(shù)，是一項多學(xué)科融合的新興應用技術(shù)。目前，IOT技術(shù)已成為一個(gè)新的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)，它廣泛應用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運輸控制管理等眾多領(lǐng)域。因此，研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有著(zhù)巨大的經(jīng)濟效益和社會(huì )意義，對物聯(lián)網(wǎng)測試技術(shù)的研究也是物聯(lián)網(wǎng)應用不可或缺的一個(gè)環(huán)節。

　　2.物聯(lián)網(wǎng)原理及應用

　　目前，根據不同的應用場(chǎng)合，物聯(lián)網(wǎng)涵蓋的無(wú)線(xiàn)技術(shù)包括射頻識別RFID、近場(chǎng)通信NFC、ZigBee、WLAN、車(chē)聯(lián)網(wǎng)802.11p等。

　　2.1 RFID

　　RFID射頻識別是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號自動(dòng)識別目標對象并獲取相關(guān)數據，識別工作無(wú)須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。

　　RFID按應用頻率的不同分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）、微波（MW），相對應的代表性頻率分別為：低頻135KHz以下、高頻13.56MHz、超高頻860M~960MHz、微波2.4G，5.8G ；RFID按照能源的供給方式分為無(wú)源RFID、有源RFID以及半有源RFID。無(wú)源RFID讀寫(xiě)距離近，價(jià)格低；有源RFID可以提供更遠的讀寫(xiě)距離，但是需要電池供電，成本要更高一些，適用于遠距離讀寫(xiě)的應用場(chǎng)合。

　　RFID技術(shù)的基本工作原理并不復雜：電子標簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收讀寫(xiě)器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息；讀寫(xiě)器讀取信息并解碼后，送至計算機控制端進(jìn)行有關(guān)數據處理。

　　圖 1 RFID系統工作原理圖

　　2.2 NFC

　　NFC（Near Field Communication）由RFID及互聯(lián)互通技術(shù)整合演變而來(lái)，主要推廣公司有NOKIA、SONY和NXP。近場(chǎng)通信是一種短距高頻的無(wú)線(xiàn)電技術(shù)，在13.56MHz頻率運行于20厘米距離內。其傳輸速度有106 Kb/s、212 Kb/s或424 Kb/s三種。

　　NFC將非接觸讀卡器、非接觸卡和點(diǎn)對點(diǎn)功能整合在一起，為消費者的生活方式開(kāi)創(chuàng )了不計其數的全新機遇。這是一個(gè)開(kāi)放接口平臺，可以對無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行快速、主動(dòng)設置，也是虛擬連接器，服務(wù)于現有蜂窩狀網(wǎng)絡(luò )、藍牙及無(wú)線(xiàn)802．1l設備。

　　NFC具有三種工作模式：

　　1） 卡模擬模式；

　　2） 讀寫(xiě)模式；

　　3） 點(diǎn)對點(diǎn)通信模式。

　　NFC具有兩種通信方式：被動(dòng)通信和主動(dòng)通信。值得注意的是，通信方式與工作模式?jīng)]有必然的關(guān)系。

　　1） 被動(dòng)通信

　　被動(dòng)通信是指由NFC通信的一方產(chǎn)生射頻場(chǎng)，另一方從射頻場(chǎng)中獲取能量，并通過(guò)負載調制的方式與產(chǎn)生射頻場(chǎng)的一方通信。被動(dòng)通信方式常用于卡模擬模式和讀寫(xiě)模式中。

　　2） 主動(dòng)通信

　　主動(dòng)通信方式是指射頻場(chǎng)由NFC通信雙方交替產(chǎn)生，即通信雙方在需要通信時(shí)產(chǎn)生自己的射頻場(chǎng)。主動(dòng)通信方式主要用于點(diǎn)對點(diǎn)通信模式中。

　　2.3 ZigBee

　　ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據國際標準規定，ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。這一名稱(chēng)來(lái)源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂（bee）是靠飛翔和“嗡嗡”（zig）地抖動(dòng)翅膀的“舞蹈”來(lái)與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說(shuō)蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò )。其特點(diǎn)是近距離、低復雜度、自組織、低功耗及低數據速率。主要適合用于自動(dòng)控制和遠程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設備。簡(jiǎn)而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)通訊技術(shù)。

　　根據IEEE 802.15.4標準，ZigBee工作的頻段是免費開(kāi)放的，分別為2.4GHz（全球）、915MHz（美國）和868MHz（歐洲），根據頻段不同，采用了不同的技術(shù)，如下表所示：

　　表 1IEEE 802.15.4頻帶寬度、調制類(lèi)型和脈沖成型濾波器

　　在3個(gè)不同頻段，都采用相位調制技術(shù)，2.4GHz采用較高階的OQPSK調制技術(shù)以達到250kbit/s的速率，并降低工作時(shí)間，以減少功率消耗。相比較2.4GHz頻段，868MHz/ 915MHz為低頻段，采用BPSK的調制技術(shù)，無(wú)線(xiàn)傳播的損失較少，傳輸距離較長(cháng)。

——本文選自電子發(fā)燒友網(wǎng)11月《測試測量特刊》Change The World欄目，轉載請注明出處！
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　　3. 物聯(lián)網(wǎng)測試需求

　　根據物聯(lián)網(wǎng)使用的無(wú)線(xiàn)技術(shù)，目前其測試需求主要體現在如下幾個(gè)方面：

　　· RFID測試

　　· NFC測試

　　· Zigbee測試

　　由于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品是一種無(wú)線(xiàn)電收發(fā)設備，所以在實(shí)際測試過(guò)程中需要采用一些專(zhuān)用的測試來(lái)進(jìn)行測試工作。對于無(wú)線(xiàn)電收發(fā)設備來(lái)說(shuō)，常用的測試設備主要包括測量接收機、頻譜分析儀、信號源、綜測儀和示波器等。另外，測試天線(xiàn)在無(wú)線(xiàn)電發(fā)射設備的測試過(guò)程中具有重要的作用，離開(kāi)了天線(xiàn)的輔助，就無(wú)法進(jìn)行正常的測試工作，可見(jiàn)測試天線(xiàn)也是非常重要的一種測試輔助設備。概括說(shuō)來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)的測試需求主要包括如下幾個(gè)方面。