技術(shù)
導(dǎo)讀:2012深圳國(guó)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(huì)展中心6樓水仙廳隆重舉行,美國(guó)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(cè)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(guó)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(huì)展中心6樓水仙廳隆重舉行,來(lái)自工信部、中國(guó)電子學(xué)會(huì)、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(guó)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(tái)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(guó)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展出謀劃策。
美國(guó)泰科科技射頻業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理張鵬
美國(guó)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(cè)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(lái)給大家介紹一下泰科的RFID測(cè)試方案,大家可能對(duì)泰科不一定特別了解,我先給大家做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹,泰科成立于1946年,是一家專注于測(cè)試測(cè)量?jī)x器儀表和測(cè)試方案的公司,總部在美國(guó),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(chǎng)份額超過(guò)了60%,邏輯分析儀的市場(chǎng)份額超過(guò)了50%。泰科還有一些實(shí)時(shí)頻譜分析儀,它是用在RFID測(cè)試?yán)镏匾囊豢顑x器,今天給大家介紹的創(chuàng)新測(cè)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(xiě)器的廠家涌現(xiàn)出來(lái),它面臨著很重要的問(wèn)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(cè)試和互通性測(cè)試,在測(cè)量中一定會(huì)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(hào)的形式會(huì)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(guò)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(cè)量帶來(lái)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?cè)倏纯碦FID的測(cè)試需求,其實(shí)RFID的測(cè)試主要分兩大塊,一個(gè)是一致性測(cè)試,另一個(gè)是互通性測(cè)試,在一致性測(cè)試方面,它除了要滿足無(wú)線電管理方面的要求,比如說(shuō)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(duì)下來(lái),這些是它的重點(diǎn),所以你要滿足相關(guān)的指標(biāo)?;ネㄐ詼y(cè)試是什么呢?互通性測(cè)試是這樣的,我們?cè)诠ぷ鳝h(huán)境中會(huì)遇到一些復(fù)雜的情況,比如說(shuō)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(cāng)儲(chǔ)等等,它可能會(huì)遇到不同的標(biāo)簽和不同的讀寫(xiě)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(cè)試,就是多標(biāo)簽和多讀寫(xiě)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(hào)源,就是說(shuō)可以模擬復(fù)雜的電磁環(huán)境,這是RFID測(cè)試的一些測(cè)試需求。
我們的實(shí)時(shí)頻譜儀是在一致性測(cè)試和互通性測(cè)試?yán)锩娣浅V匾囊豢顑x器,在一致性測(cè)試?yán)锩?,泰科的?shí)時(shí)頻譜儀提供的是完整測(cè)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(cè)試的判別標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)時(shí)頻譜儀的特點(diǎn)簡(jiǎn)單概括起來(lái),第一個(gè),它是實(shí)時(shí)的,它能夠觀測(cè)你的瞬態(tài)信號(hào),我們保證能夠百分之百看到,因?yàn)樗菍?shí)時(shí)的,它會(huì)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(duì)RFID信號(hào)進(jìn)行測(cè)量、協(xié)議分析,可以進(jìn)行各種各樣的射頻測(cè)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(cè)試,實(shí)際上在一致性測(cè)試?yán)镞?,大家可以看到,這張圖中,這個(gè)是指定的測(cè)試系統(tǒng),就是在國(guó)際上認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)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(shuō)我們的實(shí)時(shí)頻譜儀是參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量的一個(gè)儀器,因?yàn)樗镞呌袑iT(mén)的射頻的RFID測(cè)量軟件。大家可以看到,其實(shí)國(guó)內(nèi)眾多的國(guó)家認(rèn)證機(jī)構(gòu),都采用了我們泰科的這套R(shí)FID測(cè)試系統(tǒng),像CESI(標(biāo)準(zhǔn)研究所),國(guó)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(guó)的物品編碼中心、中國(guó)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(dòng)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(guó)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R(shí)FID測(cè)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(huì)采用泰科的系統(tǒng),比如說(shuō)遠(yuǎn)望谷、維深等等公司。
我們?cè)倏纯匆恢滦詼y(cè)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(shuō)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(guó)內(nèi)的一些研發(fā)機(jī)構(gòu),它的標(biāo)準(zhǔn)可能跟國(guó)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(guó)軍標(biāo),就是國(guó)內(nèi)制定了子2.45G和900兆的國(guó)軍標(biāo)的制訂,泰科公司參與了,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)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(duì)調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行分析的。我們的特點(diǎn)是,調(diào)頻信號(hào)的解調(diào),我們是業(yè)內(nèi)唯一可以支持的,大部分的信號(hào)分析儀只能對(duì)定頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào),一旦這個(gè)信號(hào)跳起來(lái)它是沒(méi)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(lái)解調(diào)你的結(jié)果。另外我們是自動(dòng)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(tái)實(shí)時(shí)頻譜儀,是從屏幕上獲得信號(hào)的,同時(shí)還可以看到時(shí)域,而且這幾個(gè)域是聯(lián)動(dòng)的,這些特點(diǎn)都使我們?cè)跍y(cè)量中能夠帶來(lái)很大的好處,尤其是研發(fā)過(guò)程中解決很多的問(wèn)題。還有一個(gè)是,我們有很長(zhǎng)的內(nèi)存,我們可以把這些信號(hào)記錄下來(lái),比如說(shuō)我們把這個(gè)信號(hào)采下來(lái),今天分析了一次,明天還要再分析,我可以把這個(gè)信號(hào)調(diào)出來(lái),不需要重新采集,我們現(xiàn)在最長(zhǎng)的可以存7.14秒,如果說(shuō)我們的跨度時(shí)間變窄,我們可以存得更長(zhǎng),甚至到分鐘級(jí)。
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(cè)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(xiě)器發(fā)出的信號(hào)、標(biāo)簽反饋的信號(hào),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(hào),然后有深條幅、淺條幅,然后展開(kāi)的是調(diào)制時(shí)域的情況,這是顯示的測(cè)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(hào)采下來(lái)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(lái)作為觸發(fā)條件來(lái)采集這個(gè)信號(hào),這跟以前是不一樣的。
我們剛才說(shuō)了實(shí)時(shí)頻譜儀的實(shí)時(shí)顯示,這里沒(méi)有儀器沒(méi)法演示,我們只能通過(guò)圖片給大家講解。我們利用DPX技術(shù)觀察RFID信號(hào),它跟傳統(tǒng)的方式是不一樣的。這里有一個(gè)紅色信號(hào),說(shuō)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(wàn)個(gè)頻譜,傳統(tǒng)的只能匯集幾十次,這2.9萬(wàn)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(cè)試,這也是一個(gè)測(cè)試方案,不僅僅是一個(gè)頻譜儀,我們還有信號(hào)源,曾經(jīng)在2008年、2009年,四所做過(guò)一個(gè)互通性測(cè)試大會(huì),當(dāng)時(shí)泰科公司也參與了這個(gè)測(cè)試大會(huì),在這里面我們就可以看到,泰科的信號(hào)源可以模擬復(fù)雜的電磁環(huán)境,產(chǎn)生這個(gè)信號(hào)。另外,可以用我們的實(shí)時(shí)頻譜儀來(lái)監(jiān)視它的互通性的問(wèn)題和特點(diǎn)。我們來(lái)看一下互通性測(cè)試,他們會(huì)關(guān)心什么東西?;ネㄐ詼y(cè)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(duì)我們的干擾,比如說(shuō)無(wú)繩電話等等。然后是檢測(cè)潛在的干擾和系統(tǒng)優(yōu)化,這是互通性測(cè)試給我們帶來(lái)得好處。評(píng)估密集模式閱讀器和讀寫(xiě)器性能和檢驗(yàn)傳輸時(shí)長(zhǎng),這是我們互通性測(cè)試要解決的問(wèn)題。在這里還可以看到一個(gè)參考的文章,就是日本的自動(dòng)認(rèn)識(shí)系統(tǒng)協(xié)會(huì),它使用泰科的實(shí)時(shí)頻譜儀作為測(cè)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(dòng)的把當(dāng)時(shí)的干擾情況給描述出來(lái),泰科在這方面是獨(dú)一無(wú)二的,有實(shí)時(shí)顯示技術(shù)。
在互通性測(cè)試?yán)锩孢€有一個(gè)復(fù)雜性環(huán)境的仿真,比如說(shuō)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(shuō)干擾的其他的同頻信號(hào)、同時(shí)到達(dá),還有白噪聲、衰落、多徑等等都可以加進(jìn)來(lái),這是一個(gè)非常好的信號(hào)源。
除了一致性測(cè)試、互通性測(cè)試,還有一個(gè)就是研發(fā),比如說(shuō)很多做研發(fā)的單位或者公司,它面臨的不僅是一致性測(cè)試、互通性測(cè)試,還有很多是要在研發(fā)的過(guò)程中解決測(cè)試的問(wèn)題,或者說(shuō)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(wèn)題,我們這一臺(tái)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(wèn)題,就是你以往無(wú)法捕獲的問(wèn)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(guò)我的捕獲把它捕獲下來(lái),會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)調(diào)頻的振蕩時(shí)間明顯比以前要長(zhǎng),這是我們?cè)赗FID測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)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(cè)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(cè)量我們的信號(hào)。這個(gè)是信號(hào)源,進(jìn)行互通測(cè)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(tīng),我的介紹就到這里。