物联网点火，无线测试如何颠覆？

　　1.物联网简介

　　物联网IOT（Internet of Things）技术是一项复杂的应用技术，它不仅涵盖了微波技术与电磁学理论，而且还涉及通信原理以及半导体集成电路等技术，是一项多学科融合的新兴应用技术。目前，IOT技术已成为一个新的经济增长点，它广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。因此，研发物联网技术有着巨大的经济效益和社会意义，对物联网测试技术的研究也是物联网应用不可或缺的一个环节。

　　2.物联网原理及应用

　　目前，根据不同的应用场合，物联网涵盖的无线技术包括射频识别RFID、近场通信NFC、ZigBee、WLAN、车联网802.11p等。

　　2.1 RFID

　　RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。

　　RFID按应用频率的不同分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）、微波（MW），相对应的代表性频率分别为：低频135KHz以下、高频13.56MHz、超高频860M~960MHz、微波2.4G，5.8G ；RFID按照能源的供给方式分为无源RFID、有源RFID以及半有源RFID。无源RFID读写距离近，价格低；有源RFID可以提供更远的读写距离，但是需要电池供电，成本要更高一些，适用于远距离读写的应用场合。

　　RFID技术的基本工作原理并不复杂：电子标签进入磁场后，接收读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息；读写器读取信息并解码后，送至计算机控制端进行有关数据处理。

　　

　　图 1 RFID系统工作原理图

　　2.2 NFC

　　NFC（Near Field Communication）由RFID及互联互通技术整合演变而来，主要推广公司有NOKIA、SONY和NXP。近场通信是一种短距高频的无线电技术，在13.56MHz频率运行于20厘米距离内。其传输速度有106 Kb/s、212 Kb/s或424 Kb/s三种。

　　NFC将非接触读卡器、非接触卡和点对点功能整合在一起，为消费者的生活方式开创了不计其数的全新机遇。这是一个开放接口平台，可以对无线网络进行快速、主动设置，也是虚拟连接器，服务于现有蜂窝状网络、蓝牙及无线802．1l设备。

　　NFC具有三种工作模式：

　　1） 卡模拟模式；

　　2） 读写模式；

　　3） 点对点通信模式。

　　NFC具有两种通信方式：被动通信和主动通信。值得注意的是，通信方式与工作模式没有必然的关系。

　　1） 被动通信

　　被动通信是指由NFC通信的一方产生射频场，另一方从射频场中获取能量，并通过负载调制的方式与产生射频场的一方通信。被动通信方式常用于卡模拟模式和读写模式中。

　　2） 主动通信

　　主动通信方式是指射频场由NFC通信双方交替产生，即通信双方在需要通信时产生自己的射频场。主动通信方式主要用于点对点通信模式中。

　　2.3 ZigBee

　　ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂（bee）是靠飞翔和“嗡嗡”（zig）地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗及低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。

　　根据IEEE 802.15.4标准，ZigBee工作的频段是免费开放的，分别为2.4GHz（全球）、915MHz（美国）和868MHz（欧洲），根据频段不同，采用了不同的技术，如下表所示：

　　

　　表 1IEEE 802.15.4频带宽度、调制类型和脉冲成型滤波器

　　在3个不同频段，都采用相位调制技术，2.4GHz采用较高阶的OQPSK调制技术以达到250kbit/s的速率，并降低工作时间，以减少功率消耗。相比较2.4GHz频段，868MHz/ 915MHz为低频段，采用BPSK的调制技术，无线传播的损失较少，传输距离较长。

——本文选自电子发烧友网11月《测试测量特刊》Change The World栏目，转载请注明出处！
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