美國泰科：物聯(lián)網(wǎng)測試與創(chuàng)新

　　2012深圳國際物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)學(xué)術(shù)發(fā)展論壇于8月16日在深圳會展中心6樓水仙廳隆重舉行，來自工信部、中國電子學(xué)會、深圳市科持創(chuàng)新委、深圳市發(fā)改委、經(jīng)貿(mào)信息化委、高校研究人員、企業(yè)高層等知名行業(yè)專家、學(xué)者、資深人士共500多人參加。

　　眾專家聚首深圳，就中國物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新戰(zhàn)略、商業(yè)模式與創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)制定與進程、地方物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)建設(shè)、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園公共平臺合作等多角度深層次地探討物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展等熱點話題，為我國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展出謀劃策。

美國泰科科技射頻業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理張鵬

　　美國泰科科技射頻業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理張鵬以“物聯(lián)網(wǎng)測試與創(chuàng)新”為主題作了精彩演講，跟大家分享泰科在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的新技術(shù)與經(jīng)驗。以下是演講實錄：

　　張鵬：各位早上好!今天由我來給大家介紹一下泰科的RFID測試方案，大家可能對泰科不一定特別了解，我先給大家做一個簡單的介紹，泰科成立于1946年，是一家專注于測試測量儀器儀表和測試方案的公司，總部在美國，它的產(chǎn)品主要包括示波器、頻譜儀、形式分析儀等等。它在全球的示波器的市場份額超過了60%，邏輯分析儀的市場份額超過了50%。泰科還有一些實時頻譜分析儀，它是用在RFID測試?yán)镏匾囊豢顑x器，今天給大家介紹的創(chuàng)新測量方面的內(nèi)容，也跟我們的實時頻譜儀有非常大的關(guān)系。

　　大家都知道，RFID現(xiàn)在如雨后春筍，大量的做標(biāo)簽、讀寫器的廠家涌現(xiàn)出來，它面臨著很重要的問題，因為咱們的很多自主創(chuàng)新的公司需要進行RFID一致性的測試和互通性測試，在測量中一定會用到電子儀器。RFID是一個射頻通訊，它有應(yīng)答器，有標(biāo)簽，它這種通訊跟傳統(tǒng)的通訊有一些不同的特點，體現(xiàn)在什么地方呢?第一點，RFID的功率是微弱的間歇性的，它不是連續(xù)發(fā)的，傳統(tǒng)的微波通訊都是連續(xù)發(fā)、連續(xù)收，但是RFID有一個時間間隔，它是一個突發(fā)的。而且在現(xiàn)在我們用的18000—6—C用的是調(diào)頻的，所以它的信號的形式會比較的復(fù)雜。另外，它還加了一些數(shù)字調(diào)制，它的技術(shù)有點近似于二次雷達，它有一個發(fā)射，標(biāo)簽有一個應(yīng)答的過程，但是它的調(diào)制方式用的像數(shù)字調(diào)制。RFID跟傳統(tǒng)形式還有一個不一樣的地方，它有一個應(yīng)答時間，這都為RFID的測量帶來了新的挑戰(zhàn)，因為它的傳輸方式跟傳統(tǒng)的是有區(qū)別的。

　　我們再看看RFID的測試需求，其實RFID的測試主要分兩大塊，一個是一致性測試，另一個是互通性測試，在一致性測試方面，它除了要滿足無線電管理方面的要求，比如說通道的功率，還有一些功率的頻帶寬度、雜散、泄露等等情況，跟我們的協(xié)議要對下來，這些是它的重點，所以你要滿足相關(guān)的指標(biāo)?；ネㄐ詼y試是什么呢?互通性測試是這樣的，我們在工作環(huán)境中會遇到一些復(fù)雜的情況，比如說電磁環(huán)境很復(fù)雜，我們的標(biāo)簽?zāi)懿荒苷５膽?yīng)答，這是一種情況。另外，大家知道，RFID現(xiàn)在應(yīng)用得非常多，像物流、管理、倉儲等等，它可能會遇到不同的標(biāo)簽和不同的讀寫器在一起，多個廠家的標(biāo)簽在一起的時候，要有一個互通性測試，就是多標(biāo)簽和多讀寫器在一起的時候，要有互聯(lián)互通。這時候我們不僅需要一個分析機，還要有一個信號源，就是說可以模擬復(fù)雜的電磁環(huán)境，這是RFID測試的一些測試需求。

　　我們的實時頻譜儀是在一致性測試和互通性測試?yán)锩娣浅Ｖ匾囊豢顑x器，在一致性測試?yán)锩?，泰科的實時頻譜儀提供的是完整測試方案，涵蓋了所有的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，同時它還有一個實時顯示和實時捕獲功能，可以給我們提供一個互通性測試的判別標(biāo)準(zhǔn)。實時頻譜儀的特點簡單概括起來，第一個，它是實時的，它能夠觀測你的瞬態(tài)信號，我們保證能夠百分之百看到，因為它是實時的，它會被別人干擾，在這個里面我們都可以看到，另外它有一個內(nèi)置的RFID分析軟件，它是業(yè)內(nèi)功能最強大的分析軟件，它可以對RFID信號進行測量、協(xié)議分析，可以進行各種各樣的射頻測量，而且是一個軟件把各種協(xié)議都包括了。

　　我們先看這個一致性測試，實際上在一致性測試?yán)镞?，大家可以看到，這張圖中，這個是指定的測試系統(tǒng)，就是在國際上認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)測試系統(tǒng)，這個標(biāo)準(zhǔn)測試系統(tǒng)里邊內(nèi)置了一個泰科的實時頻譜儀，也就是說我們的實時頻譜儀是參與國際標(biāo)準(zhǔn)測量的一個儀器，因為它里邊有專門的射頻的RFID測量軟件。大家可以看到，其實國內(nèi)眾多的國家認(rèn)證機構(gòu)，都采用了我們泰科的這套RFID測試系統(tǒng)，像CESI(標(biāo)準(zhǔn)研究所)，國家各種各樣的射頻標(biāo)準(zhǔn)都是由他們制定的，采用的是我們的這套系統(tǒng)，還有中國的物品編碼中心、中國電信研究院都使用了我們的這套系統(tǒng)，然后還有中科院自動化所、CETC15所，公安部一所、軍隊的后勤部、泰爾實驗室、水利部、交通部等等國家的重點研發(fā)機構(gòu)或者是標(biāo)準(zhǔn)制定者，都采用了泰科的這套RFID測試系統(tǒng)，所以它是業(yè)內(nèi)的一個標(biāo)準(zhǔn)，是大家都公認(rèn)的一個基準(zhǔn)。很多研發(fā)的公司也會采用泰科的系統(tǒng)，比如說遠(yuǎn)望谷、維深等等公司。

　　我們再看看一致性測試的特點。它是業(yè)內(nèi)的一個最全面的標(biāo)準(zhǔn)支持的提供者，就是說它里面各種各樣的標(biāo)準(zhǔn)都支持。第二個，它可以自定義標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)的一些研發(fā)機構(gòu)，它的標(biāo)準(zhǔn)可能跟國際上不是一致的，我們自定義的，尤其是軍隊的一些標(biāo)準(zhǔn)，我們公司也參與了國軍標(biāo)，就是國內(nèi)制定了子2.45G和900兆的國軍標(biāo)的制訂，泰科公司參與了，這個標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)就不一樣，它的調(diào)制方式、編碼、載波等等都是可以自定義的。另外，我們是唯一一個可以對調(diào)頻信號進行分析的。我們的特點是，調(diào)頻信號的解調(diào)，我們是業(yè)內(nèi)唯一可以支持的，大部分的信號分析儀只能對定頻信號進行解調(diào)，一旦這個信號跳起來它是沒法解調(diào)的，我們有一個載波功能，它可以根據(jù)你的頻間來解調(diào)你的結(jié)果。另外我們是自動解碼，全面支持常用編碼。我們還提供一個時間概覽圖，什么叫時間概覽圖呢?我們是一臺實時頻譜儀，是從屏幕上獲得信號的，同時還可以看到時域，而且這幾個域是聯(lián)動的，這些特點都使我們在測量中能夠帶來很大的好處，尤其是研發(fā)過程中解決很多的問題。還有一個是，我們有很長的內(nèi)存，我們可以把這些信號記錄下來，比如說我們把這個信號采下來，今天分析了一次，明天還要再分析，我可以把這個信號調(diào)出來，不需要重新采集，我們現(xiàn)在最長的可以存7.14秒，如果說我們的跨度時間變窄，我們可以存得更長，甚至到分鐘級。

　　這個圖里顯示的是我們可以支持的所有的標(biāo)準(zhǔn)，這個標(biāo)準(zhǔn)非常多，包括18000—7、18000—6等等。

　　這是一個非常有代表性的RFID測試的圖，這是它的頻譜，這個是RFID時域的功率顯示，既能看頻域，又可以看時域，在這里面可以看到有深條幅，它有讀寫器發(fā)出的信號、標(biāo)簽反饋的信號，它的調(diào)制深度是不一樣的，所以從這張圖上可以看到深條幅和淺條幅的區(qū)別。

　　這是我們另一張圖，也可以看得出，上面是標(biāo)簽反饋的信號，然后有深條幅、淺條幅，然后展開的是調(diào)制時域的情況，這是顯示的測量結(jié)果。

　　另外，我們這個實時頻譜儀還有一個實時捕獲功能，我們可以把信號采下來再分析，我們可以設(shè)置實時的調(diào)制方式。我們可以利用FMT觸發(fā)，可以設(shè)定兩維信息來作為觸發(fā)條件來采集這個信號，這跟以前是不一樣的。

　　我們剛才說了實時頻譜儀的實時顯示，這里沒有儀器沒法演示，我們只能通過圖片給大家講解。我們利用DPX技術(shù)觀察RFID信號，它跟傳統(tǒng)的方式是不一樣的。這里有一個紅色信號，說明它一直存在，這邊還有藍(lán)色的一些影，它是瞬態(tài)的情況。這兒有一個指標(biāo)，這種五顏六色的頻譜跟傳統(tǒng)的頻譜不一樣，它不僅僅是體現(xiàn)在顏色上，它很重要的是一秒鐘匯集的次數(shù)不一樣，泰科的實時頻譜技術(shù)每秒鐘可以匯集2.9萬個頻譜，傳統(tǒng)的只能匯集幾十次，這2.9萬個頻譜，就可以使我們看到同頻的干擾和突發(fā)的情況。這個就可以用到我們的互通性測試，這也是一個測試方案，不僅僅是一個頻譜儀，我們還有信號源，曾經(jīng)在2008年、2009年，四所做過一個互通性測試大會，當(dāng)時泰科公司也參與了這個測試大會，在這里面我們就可以看到，泰科的信號源可以模擬復(fù)雜的電磁環(huán)境，產(chǎn)生這個信號。另外，可以用我們的實時頻譜儀來監(jiān)視它的互通性的問題和特點。我們來看一下互通性測試，他們會關(guān)心什么東西?；ネㄐ詼y試比較關(guān)注的是發(fā)現(xiàn)真實的射頻環(huán)境中，確定你的RFID設(shè)備在真實環(huán)境中的擺放位置，確定你的頻譜措施和確定你的干擾情況，包括查看同一頻段中其他的設(shè)備對我們的干擾，比如說無繩電話等等。然后是檢測潛在的干擾和系統(tǒng)優(yōu)化，這是互通性測試給我們帶來得好處。評估密集模式閱讀器和讀寫器性能和檢驗傳輸時長，這是我們互通性測試要解決的問題。在這里還可以看到一個參考的文章，就是日本的自動認(rèn)識系統(tǒng)協(xié)會，它使用泰科的實時頻譜儀作為測試的系統(tǒng)儀器進行了一些介紹，這個資料大家可以在網(wǎng)上找。

　　用DPX的方式非常生動的把當(dāng)時的干擾情況給描述出來，泰科在這方面是獨一無二的，有實時顯示技術(shù)。

　　在互通性測試?yán)锩孢€有一個復(fù)雜性環(huán)境的仿真，比如說你要模擬一個復(fù)雜性環(huán)境，我們這個實時頻譜儀可以產(chǎn)生你想要模擬的電磁環(huán)境，而且它在里面可以任意添加一些干擾因素，比如說干擾的其他的同頻信號、同時到達，還有白噪聲、衰落、多徑等等都可以加進來，這是一個非常好的信號源。

　　除了一致性測試、互通性測試，還有一個就是研發(fā)，比如說很多做研發(fā)的單位或者公司，它面臨的不僅是一致性測試、互通性測試，還有很多是要在研發(fā)的過程中解決測試的問題，或者說解決系統(tǒng)的故障，這需要你的儀器有非常好的故障排查能力。傳統(tǒng)的儀器只能解決一個域的問題，我們這一臺實時頻譜儀把時域、頻域都可以解決，而且還可以解決一些瞬態(tài)的問題，就是你以往無法捕獲的問題。

　　這個是我們排查故障的案例在這里可可以看到一些模糊的點，這個模糊的點經(jīng)過我的捕獲把它捕獲下來，會發(fā)現(xiàn)這個調(diào)頻的振蕩時間明顯比以前要長，這是我們在RFID測試中發(fā)現(xiàn)的一個問題，可以很清楚的看到。

　　這個是我們跟傳統(tǒng)頻譜儀不一樣的地方，我們實時捕獲之后，可以進行采集回放，然后進行下一步的分析。

　　這是泰科的研發(fā)測試方案，這是我們的主體，就是我們的實時頻譜儀，這個是探頭，測量我們的信號。這個是信號源，進行互通測試的時候需要它，還有多域示波器，還有實時示波器。多域示波器是在時域上加了一個頻域，而且它的成本也很低，是便攜的，可以拿著走，是一款非常好的工具。

　　非常感謝各位聆聽，我的介紹就到這里。