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美國泰科:物聯(lián)網(wǎng)測試與創(chuàng)新

2012-08-22 16:29 物聯(lián)網(wǎng)世界

導(dǎo)讀: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,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(yàn)。

    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(jìn)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(diǎn)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(yàn)。以下是演講實(shí)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(gè)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(shí)時(shí)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(shí)時(shí)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?yàn)樵蹅兊暮芏嘧灾鲃?chuàng)新的公司需要進(jìn)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(gè)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(diǎn),體現(xiàn)在什么地方呢?第一點(diǎn),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(gè)時(shí)間間隔,它是一個(gè)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(diǎn)近似于二次雷達(dá),它有一個(gè)發(fā)射,標(biāo)簽有一個(gè)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(gè)不一樣的地方,它有一個(gè)應(yīng)答時(shí)間,這都為RFID的測量帶來了新的挑戰(zhàn),因?yàn)樗膫鬏敺绞礁鷤鹘y(tǒng)的是有區(qū)別的。

    我們再看看RFID的測試需求,其實(shí)RFID的測試主要分兩大塊,一個(gè)是一致性測試,另一個(gè)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(diǎn),所以你要滿足相關(guān)的指標(biāo)。互通性測試是什么呢?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(gè)廠家的標(biāo)簽在一起的時(shí)候,要有一個(gè)互通性測試,就是多標(biāo)簽和多讀寫器在一起的時(shí)候,要有互聯(lián)互通。這時(shí)候我們不僅需要一個(gè)分析機(jī),還要有一個(gè)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(shí)時(shí)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?shí)時(shí)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(shí)它還有一個(gè)實(shí)時(shí)顯示和實(shí)時(shí)捕獲功能,可以給我們提供一個(gè)互通性測試的判別標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)時(shí)頻譜儀的特點(diǎn)簡單概括起來,第一個(gè),它是實(shí)時(shí)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?yàn)樗菍?shí)時(shí)的,它會被別人干擾,在這個(gè)里面我們都可以看到,另外它有一個(gè)內(nèi)置的RFID分析軟件,它是業(yè)內(nèi)功能最強(qiáng)大的分析軟件,它可以對RFID信號進(jìn)行測量、協(xié)議分析,可以進(jìn)行各種各樣的射頻測量,而且是一個(gè)軟件把各種協(xié)議都包括了。

    我們先看這個(gè)一致性測試,實(shí)際上在一致性測試?yán)镞?,大家可以看到,這張圖中,這個(gè)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)測試系統(tǒng)里邊內(nèi)置了一個(gè)泰科的實(shí)時(shí)頻譜儀,也就是說我們的實(shí)時(shí)頻譜儀是參與國際標(biāo)準(zhǔn)測量的一個(gè)儀器,因?yàn)樗镞呌袑iT的射頻的RFID測量軟件。大家可以看到,其實(shí)國內(nèi)眾多的國家認(rèn)證機(jī)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(duì)的后勤部、泰爾實(shí)驗(yàn)室、水利部、交通部等等國家的重點(diǎn)研發(fā)機(jī)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(gè)標(biāo)準(zhǔn),是大家都公認(rèn)的一個(gè)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(diǎn)。它是業(yè)內(nèi)的一個(gè)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(gè),它可以自定義標(biāo)準(zhǔn),國內(nèi)的一些研發(fā)機(jī)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(duì)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(gè)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(gè)可以對調(diào)頻信號進(jìn)行分析的。我們的特點(diǎn)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(jìn)行解調(diào),一旦這個(gè)信號跳起來它是沒法解調(diào)的,我們有一個(gè)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(gè)時(shí)間概覽圖,什么叫時(shí)間概覽圖呢?我們是一臺實(shí)時(shí)頻譜儀,是從屏幕上獲得信號的,同時(shí)還可以看到時(shí)域,而且這幾個(gè)域是聯(lián)動的,這些特點(diǎn)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(gè)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(gè)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(gè)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(shí)間變窄,我們可以存得更長,甚至到分鐘級。

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

    這是一個(gè)非常有代表性的RFID測試的圖,這是它的頻譜,這個(gè)是RFID時(shí)域的功率顯示,既能看頻域,又可以看時(shí)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(shí)域的情況,這是顯示的測量結(jié)果。

    另外,我們這個(gè)實(shí)時(shí)頻譜儀還有一個(gè)實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)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(gè)信號,這跟以前是不一樣的。

    我們剛才說了實(shí)時(shí)頻譜儀的實(shí)時(shí)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(gè)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(gè)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(shí)時(shí)頻譜技術(shù)每秒鐘可以匯集2.9萬個(gè)頻譜,傳統(tǒng)的只能匯集幾十次,這2.9萬個(gè)頻譜,就可以使我們看到同頻的干擾和突發(fā)的情況。這個(gè)就可以用到我們的互通性測試,這也是一個(gè)測試方案,不僅僅是一個(gè)頻譜儀,我們還有信號源,曾經(jīng)在2008年、2009年,四所做過一個(gè)互通性測試大會,當(dāng)時(shí)泰科公司也參與了這個(gè)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(gè)信號。另外,可以用我們的實(shí)時(shí)頻譜儀來監(jiān)視它的互通性的問題和特點(diǎn)。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(shí)的射頻環(huán)境中,確定你的RFID設(shè)備在真實(shí)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(yàn)傳輸時(shí)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(gè)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(shí)時(shí)頻譜儀作為測試的系統(tǒng)儀器進(jìn)行了一些介紹,這個(gè)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(shí)的干擾情況給描述出來,泰科在這方面是獨(dú)一無二的,有實(shí)時(shí)顯示技術(shù)。

    在互通性測試?yán)锩孢€有一個(gè)復(fù)雜性環(huán)境的仿真,比如說你要模擬一個(gè)復(fù)雜性環(huán)境,我們這個(gè)實(shí)時(shí)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(shí)到達(dá),還有白噪聲、衰落、多徑等等都可以加進(jìn)來,這是一個(gè)非常好的信號源。

    除了一致性測試、互通性測試,還有一個(gè)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(gè)域的問題,我們這一臺實(shí)時(shí)頻譜儀把時(shí)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(gè)是我們排查故障的案例在這里可可以看到一些模糊的點(diǎn),這個(gè)模糊的點(diǎn)經(jīng)過我的捕獲把它捕獲下來,會發(fā)現(xiàn)這個(gè)調(diào)頻的振蕩時(shí)間明顯比以前要長,這是我們在RFID測試中發(fā)現(xiàn)的一個(gè)問題,可以很清楚的看到。

    這個(gè)是我們跟傳統(tǒng)頻譜儀不一樣的地方,我們實(shí)時(shí)捕獲之后,可以進(jìn)行采集回放,然后進(jìn)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(shí)時(shí)頻譜儀,這個(gè)是探頭,測量我們的信號。這個(gè)是信號源,進(jìn)行互通測試的時(shí)候需要它,還有多域示波器,還有實(shí)時(shí)示波器。多域示波器是在時(shí)域上加了一個(gè)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。