(转载)低功耗蓝牙(BLE)测试技术!

电子工程专辑 20201016

2020 年您需要了解的所有低功耗蓝牙 (BLE) 信息

我们生活在一个幻想与现实辉映、科技与人文交织、个体与整体相融、隐私与透明平衡的空间里。在万物互联的世界,一切趋向足够出色,且性能完美的可穿戴设备,已然一步步实现在我们的身边。

(附图1)

可穿戴设备通常被定义为物联网技术最直接的落地应用之一,随着创新技术的不断发展,可穿戴设备的形态日趋多样化,带动了整个物联网产业链的商业化延伸,而低功耗蓝牙(BLE)又是可穿戴设备中应用最广泛的无线连接技术。过去十年间,相关用例从连接电脑外围设备扩展到与可穿戴设备进行全面通信和更多其他应用。最新版 Bluetooth®规范(5.0、5.1、5.2)进一步涵盖了 IoT 领域的更多应用。

相较经典蓝牙,BLE在保持同等通信范围的同时,显著降低功耗和成本,是将不同传感器、外围设备和控制设备连接在一起的理想选择。从智能家居、智慧城市、智能工业等领域,BLE给人类提供了一个无限可能的智能生活场景,在我们身边曾经简朴、分割的一切,现在都开始连接,并且变得智能。

无可否认,在低功耗蓝牙技术的发展和推动下,"人机交互",甚至"人机共生"将成为我们当下和未来生活的常态。

由于低功耗蓝牙智能设备越发强调外形紧凑小巧与高集成度,对其测试测量的方法也因此有了更高的标准,而空口测试 (OTA)当仁不让的将获得更多的关注。但为了优化测试程序,所有方法优势互补才是最佳选择。

蓝牙联盟 (Bluetooth SIG) 通过认证流程的各种测试用例确保设备具备协同工作的能力,以及在其交换中具有合格的质量和性能,完成声明后方可获得蓝牙标签进入市场。
让我们先来先来认识一下针对低功耗蓝牙的几种测试方法:

直接测试模式

(附图2)

直接测试模式(DTM-Direct Test Mode)是一种用于低功耗蓝牙射频性能测试的模式,也是蓝牙核心规范的一部分,任何符合蓝牙核心规范的芯片都能进行DTM测试。

DTM通过测试仪器直接连接蓝牙设备控制接口,执行测试项目,自动完成和蓝牙模块之间的交互命令和蓝牙参数设定, DTM可以用于研发、预认证和一致性生产之中,是目前符合BlueSig 规范的蓝牙低功耗测试方法。但是缺陷也十分明显,DTM方法需要额外的控制线通过HCI或UART协议对蓝牙待测件进行测试,这增加了额外的复杂度,特别对于需要测试不同芯片的实验室来讲,是很痛苦的。并且不同芯片对于DTM的开放程度也不一样,这样使得业界迫切需要新的方法来改善低功耗蓝牙产品测试的方法。

广播测试模式

(附图3)

市场上的一些低功耗蓝牙设备体积很小,如果要进行DTM测试需要对产品进行破坏,而且部分低价值产品也不会预留测试接口。比如有些智能手环和移动标签,R&S®CMW因此提供了广播模式下的射频测试方法。即在正常运行条件下,通过R&S®CMW对蓝牙设备在3个广播信道上发射和侦听的高、中、低信道进行侦听和响应,进行发射和接收测量,并确定误包率 (PER) 和灵敏度级别。

广播测试模式的优势在于,所有低功耗蓝牙设备都可以进行测试,无需额外的产品配置和线缆连接。但该模式只允许基于任意广播数据包对三个广播信道进行测试,并且测试时间无法控制,完全取决于待测件的信号广播周期,因此仅适用于产品的生产测试、质量检验和整机性能的快速功能测试。

基于连接模式的测试

对于暗室测试和简单功能测试而言,通过DUT 和综测仪采用真实连接进行测试,是最简洁的解决方案,此方法不需要对设备进行任何特定修改或配置。在射频测试中,测试仪作为主设备,设置一个与被测设备的连接,使用预定义的控制命令来测试蓝牙设备,测试仪可在所有数据信道上完成环路测试。

但这种模式的缺点,是无法按照低功耗蓝牙测试规范的要求,使用具有专用Payload长度和特定Pattern的数据进行射频测试,也无法在广播信道上进行测试。

新的BLE测试模式

(附图4)

R&S®CMW不仅可以帮助用户从以上三种BLE射频测试模式中选择匹配他们自己应用的模式,同时还结合广测试模式和已连接模式,开发出了用于射频测试的新蓝牙低功耗 OTA 测试解决方案。该方案解决了上述三种测试模式在测试低功耗蓝牙设备时,无法克服的困难。目前罗德与施瓦茨公司正在积极的推动这种新的测试方法成为标准化的方法落地。

工欲善其事,必先利其器。R&S®CMW270/CMW500/CMW100 系列综测仪提供最全面的蓝牙测试方法,可以满足各种不同待测件和测试需求,并且跟踪最新的蓝牙测试规范,提供自动化测试工具,实现了从生产到研发到预认证的交钥匙方案。并且可以支持各个版本的功能特性,例如蓝牙定位,经典蓝牙音频以及最新的蓝牙低功耗LC3编码。

面向正在发展的蓝牙技术测试

蓝牙技术的新形式和新用例将持续涌现。过去几年中,这项技术在数据速率和范围方面有所改进,并引入测向、低功耗蓝牙音频传输原生支持以及功率控制等功能。这将快速推动蓝牙地标信息、寻物、资产跟踪和导航领域的发展,剑指高精度定位市场。
(附图5)

Bluetooth SIG 基于ABI Research 的最新预测,以及其他分析机构的洞察,2023年全球蓝牙设备出货量将达54亿部,其中90%的蓝牙设备将采用低功耗蓝牙,而出货设备中有三分之一将采用低功耗蓝牙单模模块。

技术的不断发展要求开发并优化相应的测试与测量解决方案。与此同时,支持蓝牙的产品队伍也在日益庞大,因此需要围绕这些产品执行大量测试。这也是我们在未来激烈的市场竞争中抢得先机,立于不败之地的制胜法宝。

https://t.cn/A6bOh6Nb

【#贵阳# 首个!#闯红灯人脸识别发短信提示# !】9月27日,贵阳市首个人脸投屏红绿灯系统在白云建成并正式投入使用。新投用的人脸投屏红绿灯系统包含有行人信号灯立柱、实时人脸投屏显示屏等,当行人信号灯亮红灯时,语音提示行人禁止通行,检测到有行人闯红灯时,定向扩音器会自动发出“您已红灯越线,请退回等待”等提示用语。“对于闯红灯的行人,智慧城市综合指挥平台会自动将这个‘人脸投屏红绿灯系统’抓取到的人脸,与人口库信息比对,通过手机短信推送信息给违规闯红灯人员,提醒告知违规人员遵守交通。”该系统运营方白云区城维公司相关负责人曹阳介绍。(贵阳日报融媒体记者 梁婧)#贵州身边事#

【印度在边境搞事情,这是“不能打找打”】深圳卫视《直播港澳台》的官方公众号“直新闻”今日(9月9日)刊载题为《印度在边境搞事情,这是“不能打找打”》的文章,全文如下:

●直新闻:印方首先鸣枪,打破边境平静,我西部战区指其为严重挑衅,性质非常恶劣。吴先生,在您看来,印方为何频繁挑衅?有评论说,印度军官升迁都与蚕食邻国领土挂钩,您觉得这种说法有根据吗?

特约评论员 吴健:我只强调一点,国家较量,无非三种,“能打也想打,能打不想打,不能打找打”,中国和印度,属于哪一种,大家一看便知。

莫迪政府对军队是能节制的,但自从6月15号加勒万河谷事件后采取民粹主义路线,纵容前方武装人员,甚至赋予现地“便宜行事权”,使得局面复杂化。我个人看法,60年前造成中印武装冲突的尼赫鲁“前进政策”,到今天仍没有寿终正寝,印方仍幻想把中国政府的克制当做软弱,借用其他大国对华施压之机,执行冒险主义政策,企图在边境地区“多占多得”。换句话说,印度当前实际推行对边境争议区蚕食与争控政策,是“前进政策”的“2.0版”。

综合各方信息看,目前中印实控线大体确定,东段藏南地区基本为印占,西段阿克赛钦地区为我方控制,但中印之间还有一些小争议区,特别是中间的无人区,印军历年来不断拓展巡逻范围,以造成“实控事实”,迫使我方中印定期或不定期派遣巡逻队巡逻并宣示主权,这恰恰是现阶段领土争控的焦点。我的观察看,印度在实控线制造对峙甚至冲突,无非有四种结果:一是谈判,二是强行驱赶中方边防人员和破坏中方设施,三是保持现状,四是有限战争。从既往看,一般在争议不大的地点或没那么敏感的地点,双方边防军人摩擦是短暂的,事后很快脱离。但有时印军行为很过火,引发语言和肢体冲突。观察这些年网上流传的中印边防军人争吵、推搡、肢体冲突甚至扔石头的视频,如果未能平息,则会引发长时间、大规模的对峙,双方根据情况不断增援,导致局势僵持不下,甚至逐步升级,陆续从后方调集大批部队和武器装备,使事态越发严峻。

具体到印军在实控线持续前推,也存在着印度政府和军方间的博弈,印度虽是文官治军,但军队独立性也较强。印政府高层不时造访拉达克,用边境问题上的强硬来讨好民意,争取选票,还多次称赞“印军勇敢”,批评外交部软弱。但同时,印政府也不愿轻易陷入与中国的大冲突,所以时时约束军方的行为。这种两面性,又和前线印军到底在多大层面上拥有实力优势相关联。如果印军对领土争控态度坚决,很多时候其实能绑架政府,这一点在1987年中印桑多洛河谷对峙表露无遗,当时强硬的印度陆军参谋长森达吉尔就一度绑架了总理拉吉夫的决策。

事实上,印军是相对独立的体系,而且指挥链较长,上级指示传达到一线要较多时间,而一线军官有较大的自主权。军方态度强硬,一则可以要军费,二来各级军官也可利用冲突表现加官晋爵,因此下级军官往往态度更蛮横,像上次6-15加勒万河谷冲突中偷鸡不成反蚀一把米,搭进性命的比哈尔联队16营长巴布上校就是典型的例子。

由此可见,中印争端要总体可控,关键是我们要知己知彼,把握“战略要稳,战术要准,战斗要狠”,让那些真心找打的人得到教训,让心存幻想的人回归现实,让致力中印友好的人得以发声。总之,印度从未放弃“前进政策”,一旦有机可乘,它就会在争议地区强化存在,而我们要做的是,“文武兼备,和战皆能”。

●直新闻:就您看法,中印边境西段形势,印方是否准备和我们搞持久战?

特约评论员 吴健:答案是肯定的,但我这里不展开谈什么军力对比,就跟大家谈谈中印西段的兵要地志,我把情况摆摆,就明白印度在西段拉达克方向跟我们“搞事情”,到底是聪明,还是糊涂。

请大家先看这两张照片,是平静时期的中印西段的印军哨所,三五个从当地道格拉族招募的兵,住石砌哨所,你知道吗,即便这等象征性存在,对印度都是很大开销。印控拉达克是与中国西藏相望的高原,这里南面是大喜马拉雅山,而北面呢,是喀喇昆仑山,好了,印度洋暖湿气流过不来,导致缺水缺雪,当地普遍沙漠化。更要命的是,几十年来,印度从不保护环境。

再请看印军向班公湖前线补给的沿途照片,除了卡吉尔、卡尔希地段有点树,其他地方基本“剃光头”,而从拉达克首府列城朝靠近中国的楚舒勒山口走,更是秃山秃岭,缺绿加上高海拔,您知道吗?拉达克的缺氧比所有地方都大,印度王牌装甲1师早年把T-72坦克开上去,结果人和机器都因缺氧动弹不得,今天印度把T-90坦克摆上去,效果也差不多。

归根到底,拉达克是养不起大兵团的地方,拿这几个月在加勒万、班公湖跟我们挑事的印14军来说,其前沿摆的一个步兵3师就让拉达克全境不堪重负,现在有继续往前面摆重兵,这里人烟稀少,又产不了什么粮食,无法就地补给,只能从后方查谟谷地甚至旁遮普平原运东西,加之交通落后,维持大兵团很困难。这还不算,拉达克是个碎片化地带,除了山还是山,像他们往我们实控线跑,只能南北运动,沿途要翻越平均5000米的山口,而且所有前沿公路必须与山脉平行,各地段间的侧翼交通几乎是零,再看中国一边,是个高原台地,相对平坦的地势让修公路更容易些,这也是为什么印度人羡慕中国边防军的地方,因为大部分中国哨所都有通一般载重车的公路,而印度人的哨所乃至任务防区完全是分割的,照印度人的话说,这叫“地理诅咒”。

我还提一个笑话,印度军政高层往拉达克送上去的士兵越多,就越是给自己“埋雷”。大家知道吗,因为印度人不爱惜环境,拉达克是喜马拉雅山脉中冰川融化最快的地方,当地缺水之甚,别说养活当兵的,哪怕当地居民或偶尔来朝圣的信徒都得为生存犯愁。我可以跟大家讲个细节,从1973年到2018年,拉达克冬天月份的平均温度大致上升1℃多,列城北郊头一个山口哈东格拉已看不到积雪了,只剩光秃秃的山,更滑稽的是,列城民宅和兵营都开始用冰箱吊扇了,这对以往被称为“Cool City”(凉城)的列城来说闻所未闻。我可以做个负责任的预判,当前光印度14军不少于4万的常备兵就让拉达克严重的缺水问题完全无解,如果再拉部队上去,那里脆弱的高原生态就会断裂。

相比之下,中国在青藏高原从来都是保护优先,无论兴修基础设施还是驻军,都考虑生态环境的承受力。况且今天的中国陆军的能力追求是什么,是“全域机动+立体攻防”,如果有需要,可以迅速从后方调集兵力机动到前方。这种做法既避免对生态环境造成大的影响,降低了防务负担,同时也展现了中国与邻为善的意愿。


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