物聯(lián)網(wǎng)正以我們不可想像的速度飛速發(fā)展，5G、Wi-Fi 6、NB-IoT、云存儲、邊緣計算、工業(yè)自動化等技術(shù)的發(fā)展，使物聯(lián)網(wǎng)的部署速度進一步加快。據(jù)某咨詢公司預(yù)計，到今年末，全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量將超過300億臺。

據(jù)IHS預(yù)計，2030年將有1250億臺物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備投入使用，遍布醫(yī)療、汽車、家居、健身、工業(yè)等各個領(lǐng)域。

物聯(lián)網(wǎng)(IoT) “5C”測試是什么？

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以分成兩個大類：一般的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和關(guān)鍵任務(wù)型設(shè)備。所謂的關(guān)鍵任務(wù)型設(shè)備就是應(yīng)用在涉及到人身或設(shè)備環(huán)境安全領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備， 如遠程醫(yī)療的關(guān)鍵物聯(lián)網(wǎng)終端或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，水壩水位或生產(chǎn)安全的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控設(shè)備等。

物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備 “ 5C” 測試

針對各種物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備，是德科技提出了IoT “5C” 測試的概念。那么什么是物聯(lián)網(wǎng)的“5C”測試?

Connectivity
保證射頻連接的穩(wěn)定性和魯棒性

第一個C就是Connectivity, 指的是通常我們說的連接測試。測試的目的就是要保證射頻連接的穩(wěn)定性和魯棒性，只有在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的各個組件都在正常工作的時候，整個連接才能夠保持穩(wěn)定。這里的組件包括硬件和軟件，涵蓋了從物理層到協(xié)議層涉及的硬件和軟件。

試想一下，如果一臺正在對病人實施遠程手術(shù)的機器人由于射頻信號的連接問題而不能夠及時接收醫(yī)生的指令會產(chǎn)生什么樣的后果？這是一個極端的例子。無論如何，穩(wěn)定的射頻連接是保證物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備正常工作的前提。

作為領(lǐng)先的測試設(shè)備和方案提供商，是德科技提供各種物聯(lián)網(wǎng)的射頻連接測試方案，覆蓋了從研發(fā)到生產(chǎn)，從物理層到協(xié)議層，從藍牙到5G等多個無線標準的各種測試。毋庸質(zhì)疑，射頻連接的測試是非常復(fù)雜的，作為IoT的設(shè)備研發(fā)或生產(chǎn)廠商面臨著多種挑戰(zhàn)，舉兩個例子：

1

作為新加入到物聯(lián)網(wǎng)大軍里面的廠商，例如，一些醫(yī)療電子設(shè)備廠商，對于射頻連接技術(shù)可能所知甚少，什么Wi-Fi , 什么藍牙 5.0，什么Zigbee Pro 等等太復(fù)雜啦，怎么樣才能花最少的時間能夠完成物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療產(chǎn)品的研發(fā)或生產(chǎn)測試？對于這樣的需求，是德科技推出了X8711A物聯(lián)網(wǎng)功能測試系統(tǒng)，支持WiFi, Bluetooth, Zigbee等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的測試，不需要花時間對射頻連接技術(shù)有特別深入的了解，只要根據(jù)測試的項目，自己很容易生成測試計劃/序列，然后運行軟件，即可以完成測試。

X8711A 同時進行兩個IoT終端測試

2

即使是傳統(tǒng)的射頻設(shè)備廠商，對于全新的無線連接標準，由于技術(shù)和測試的復(fù)雜性，同樣面臨著測試的挑戰(zhàn)。例如時下非?；鸬腤i-Fi 6 和 Wi-Fi 6E, 由于標準相對來說比較新，市場上的產(chǎn)品較少（目前一些產(chǎn)品正加速上市），即使是非常有經(jīng)驗的射頻研發(fā)或測試工程師， 同樣對于Wi-Fi 6的測試比較頭疼。同時，Wi-Fi 6本身也對測試儀器有了更高的要求。如果你也正為此發(fā)愁，別著急，掃描本文后面的二維碼，先下載相應(yīng)的資料看看。也可以進一步留言聯(lián)系我們。

是德科技 Wi-Fi6 8x8 MIMO 測試方案

Compliance
符合進入全球市場的測試法規(guī)或要求

第二個C測試指的是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的compliance測試，也就是各個國家(市場)準入的法規(guī)一致性測試。大家都知道，某種無線設(shè)備(一些免監(jiān)管的微功率設(shè)備除外)，如果要想在中國市場上銷售，必須經(jīng)過國家的無線電監(jiān)管機構(gòu)的測試并許可，才能在產(chǎn)品上打上相應(yīng)的標簽，進入市場銷售。在中國做這個工作的就是國家無委(SRRC)和各地方無委。其他各個國家也一樣，都有類似中國國家無委這樣的機構(gòu)，例如美國就是FCC，聯(lián)邦通信委員會。

物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備，作為無線電設(shè)備的一種，同樣需要經(jīng)過各個國家監(jiān)管機構(gòu)的許可才能進入那個國家的市場，無論這種設(shè)備是在哪里生產(chǎn)的?？偟膩碚f，這種法規(guī)一致性測試時比較復(fù)雜的，各個國家或地區(qū)有不同的要求。例如，中國的測試要求可能與加拿大或韓國的測試要求就不一樣。

到目前為止，主要有兩個大的測試標準體系，即歐洲區(qū)的ETSI標準和美國的FCC標準。其他國家都是參考或借鑒這兩個標準體系建立自己的測試規(guī)范。如中國，主要是借鑒了ETSI的測試標準，但是稍有差異。

各個國家/地區(qū)的無線法規(guī)一致性測試官方機構(gòu)

總的來說，只要了解了ETSI和FCC的測試規(guī)范，基本上就掌握了測試規(guī)范的核心。剩下的就是如何用系統(tǒng)實現(xiàn)這些測試。所以，對于物聯(lián)網(wǎng)的法規(guī)一致性測試的關(guān)鍵之一是了解和熟悉各個國家的測試法規(guī)的細節(jié)；另外一個就是有好的測試系統(tǒng)完成測試。

是德科技作為領(lǐng)先的射頻設(shè)備測試廠商，曾參與歐盟和FCC的法規(guī)認證測試項目，有豐富的測試經(jīng)驗，同時有完善的測試系統(tǒng)用于各個測試機構(gòu)。對廠家來說，在產(chǎn)品拿到測試機構(gòu)進行認證測試之前，通常會進行產(chǎn)品的預(yù)認證測試。在有了信息之后，然后再去做正式的認證測試以節(jié)省時間和成本。

兩個主要的法規(guī)一致性測試標準體系

Coexistence
在擁擠的射頻環(huán)境里面能和諧共存，正常工作

第三個C 代表的是Coexistence, 也就是射頻共存測試。射頻共存測試測試的是在有各種干擾的情況下，待測設(shè)備保持正常工作的能力。我們曾經(jīng)在是德科技的公眾號上專門討論過這個專題，大家可以去翻閱。

最早射頻共存測試的提出是美國的FDA，類似中國的國家醫(yī)藥監(jiān)局，同時負責(zé)醫(yī)療器械的監(jiān)管。之所以提出這個測試，就是源于各種醫(yī)療設(shè)備大都工作在工業(yè)醫(yī)療頻段，即所謂的ISM頻段，這個頻段使用不用授權(quán)，所以非常擁擠。

下圖是用是德科技的信號分析儀捕獲的在中心頻率為2.4G帶寬為80M的信號的分布情況。在如此擁擠的射頻環(huán)境中，醫(yī)療電子設(shè)備能夠正常工作嗎？這個擔(dān)心促使美國FDA聯(lián)合其他機構(gòu)作了相關(guān)的研究，并制定了相應(yīng)的指導(dǎo)性的測試規(guī)范。

某時刻2.4GHz頻點附近測得的射頻信號

關(guān)于射頻共存測試，大家可能會有如下問題：

射頻共存測試和EMC測試有什么不同？

射頻共存測試不同于傳統(tǒng)的EMC測試，主要有兩點不同：

1)

EMC測試的是產(chǎn)生的非有用信號的強度，即可能干擾別人的信號的輻射強度以及對別人產(chǎn)生的非有用信號干擾的抵抗能力。而射頻共存測試是在有干擾的情況下保持預(yù)期設(shè)計功能的能力；需要在有用信號和非有用信號下測試。

2)

EMC測試有明確的測試規(guī)范遵循，而射頻共存測試除了建議的框架之外，沒有具體的標準。測試通過和不通過，需要測試主體根據(jù)實際的使用情況自己來定義。

其他的一些如3GPP測試規(guī)范下的測試項目會與射頻共存測試重復(fù)嗎？

3GPP的一些關(guān)于移動設(shè)備的測試標準下的測試項目，如鄰道干擾測試，同道干擾測試，射頻信號阻塞測試等在某種程度上可以保證設(shè)備的可用，但是并沒有區(qū)分不同的使用環(huán)境和場景。在特定的場景下，你可能會定義你自己的對設(shè)備正常工作能力的要求。

所以說射頻共存測試，是更接近于實際使用環(huán)境和場景的測試，是那些常規(guī)的測試所不能取代的。

以下是利用是德科技的信號源MXG和信號分析儀MXA以及一些輔助設(shè)備，根據(jù)ANSI C63.27規(guī)范的建議搭建的共存測試的系統(tǒng)，右半部分是實際的設(shè)備圖片。

射頻共存測試框圖和實際設(shè)備

Continuity
優(yōu)化功耗，延長電池的續(xù)航時間

何謂第4個C? 那就是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備工作持續(xù)的工作的能力，即continuity，就是電池的續(xù)航能力。增加特定電池的續(xù)航能力的辦法只有一個，那就是降低物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的功耗。對于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來說，這是一個永恒的主題，也是制約物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備應(yīng)用的一個關(guān)鍵因素。

芯片包括無線技術(shù)的研究，很多都是在功耗上做文章。Wi-Fi 之所以不能夠占領(lǐng)可穿戴設(shè)備市場，很重要的一個原因是在功耗上，相對于藍牙沒有優(yōu)勢。所以Wi-Fi的芯片廠商也不斷的在功耗上下功夫，開發(fā)所謂的低功耗Wi-Fi芯片。有的廠家宣稱其Wi-Fi芯片的功耗已經(jīng)降至原來的1/3，正逐漸用于一些電池驅(qū)動的Wi-Fi設(shè)備上。正所謂功耗沒有最低，只有更低。

要想優(yōu)化功耗，首先就必須準確的測試和評估功耗，如何準確評估？

是德科技功耗測試方案

那就需要根據(jù)測試對象和測試要求，選取最適合的測試方案。例如，萬用表只適合測試靜態(tài)電流，因為它的帶寬大概只有10kHz的帶寬；而示波器可以測試動態(tài)范圍較大的電流，根據(jù)其連接方式，更適用于板級電流測試和局部電路電流的評估。CX3300電流波形分析儀采用了是德科技的專有探頭技術(shù)，可以測試低至150pA的電流，且動態(tài)范圍較寬，更適合物聯(lián)網(wǎng)的芯片或內(nèi)存的功耗評估。

對于物聯(lián)網(wǎng)的終端整體的功耗測試，X8712A功耗測試系統(tǒng)是最適合的測試方案。它可以模擬實際電池，為整個物聯(lián)網(wǎng)終端進行供電，記錄物聯(lián)網(wǎng)終端在各種工作狀態(tài)下的動態(tài)的電流消耗，相對于其他方案來講，是零誤差的終端功耗測試方案，而且可以進行各種統(tǒng)計分析。因此，該方案被廣大的物聯(lián)網(wǎng)終端開發(fā)工程師所喜愛。

X8712A 物聯(lián)網(wǎng)終端功耗測試系統(tǒng)

可以識別文末二維碼，下載我們功耗案例分析，看X8712A是如何幫助客戶測試物聯(lián)網(wǎng)水表的功耗的。

Cybersecurity
保證IoT設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的安全運營，免于外部攻擊

物聯(lián)網(wǎng)5C測試的最后一個C就是Cybersecurity，物聯(lián)網(wǎng)的安全測試。各種關(guān)鍵任務(wù)型網(wǎng)絡(luò)，例如醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)， 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和遠程購買和支付網(wǎng)絡(luò)的安全運營，不受或免受外部攻擊是至關(guān)重要的，這關(guān)系到很多人的生命，財產(chǎn)和設(shè)備安全。

從物聯(lián)網(wǎng)的角度，需要在哪些方面保證安全？下面是一個典型的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)圖，其他應(yīng)用領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)同樣有類似云-管-邊-端的結(jié)構(gòu)，即我們通常說的有物聯(lián)網(wǎng)終端，傳輸管道，云網(wǎng)絡(luò)和邊緣計算組件等，所有這些都涉及到安全問題。

對于物聯(lián)網(wǎng)終端或設(shè)備來講，需要有很好的鑒權(quán)機制和加密算法，保證不能被非法盜取數(shù)據(jù)和偽造身份，從而介入網(wǎng)絡(luò)，發(fā)起對整個網(wǎng)絡(luò)的攻擊，導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。對于傳輸管道設(shè)備而言，同樣不能被隨意介入，包括物理的介入和軟件介入，從而受到如DDoS之類的各種攻擊。對于網(wǎng)絡(luò)，包括防火墻，服務(wù)器，云端設(shè)備，最容易受到各種攻擊。

很多公司采用了各種安全組件來加強對網(wǎng)絡(luò)的防護。然而，這些安全的組件越多，那么整個網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)就更復(fù)雜，這種大雜燴式的網(wǎng)絡(luò)維護和測試起來會更加困難。隨著分布式云網(wǎng)絡(luò)，混合云網(wǎng)絡(luò)，多云網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)安全的測試變得更加復(fù)雜。

典型的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)

Keysight/Ixia的網(wǎng)絡(luò)安全與應(yīng)用性能測試平臺BreakingPoint，可以有效地進行IPS和下一代防火墻的測試，驗證DDoS防御性能，確保終端用戶的良好網(wǎng)絡(luò)體驗，其強大的能力包括但不限于以下這些：

它可以模仿大于450個應(yīng)用協(xié)議

對46000個網(wǎng)絡(luò)攻擊和故障進行建模

優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)安全工具，包括NGFWs和IPS

驗證服務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)以及其他測試功能

BreakingPoint典型的設(shè)備安全測試示意圖

是德科技的物聯(lián)網(wǎng)“5 C”測試方案，促進物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)加速創(chuàng)新！