2020 年您需要了解的所有低功耗藍(lán)牙 (BLE) 信息

我們生活在一個(gè)幻想與現(xiàn)實(shí)輝映、科技與人文交織、個(gè)體與整體相融、隱私與透明平衡的空間里。在萬(wàn)物互聯(lián)的世界，一切趨向足夠出色，且性能完美的可穿戴設(shè)備，已然一步步實(shí)現(xiàn)在我們的身邊。

可穿戴設(shè)備通常被定義為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最直接的落地應(yīng)用之一，隨著創(chuàng)新技術(shù)的不斷發(fā)展，可穿戴設(shè)備的形態(tài)日趨多樣化，帶動(dòng)了整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的商業(yè)化延伸，而低功耗藍(lán)牙(BLE)又是可穿戴設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的無(wú)線連接技術(shù)。過(guò)去十年間，相關(guān)用例從連接電腦外圍設(shè)備擴(kuò)展到與可穿戴設(shè)備進(jìn)行全面通信和更多其他應(yīng)用。最新版 Bluetooth®規(guī)范(5.0、5.1、5.2)進(jìn)一步涵蓋了 IoT 領(lǐng)域的更多應(yīng)用。

相較經(jīng)典藍(lán)牙，BLE在保持同等通信范圍的同時(shí)，顯著降低功耗和成本，是將不同傳感器、外圍設(shè)備和控制設(shè)備連接在一起的理想選擇。從智能家居、智慧城市、智能工業(yè)等領(lǐng)域，BLE給人類(lèi)提供了一個(gè)無(wú)限可能的智能生活場(chǎng)景，在我們身邊曾經(jīng)簡(jiǎn)樸、分割的一切，現(xiàn)在都開(kāi)始連接，并且變得智能。

無(wú)可否認(rèn)，在低功耗藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展和推動(dòng)下，"人機(jī)交互"，甚至"人機(jī)共生"將成為我們當(dāng)下和未來(lái)生活的常態(tài)。

由于低功耗藍(lán)牙智能設(shè)備越發(fā)強(qiáng)調(diào)外形緊湊小巧與高集成度，對(duì)其測(cè)試測(cè)量的方法也因此有了更高的標(biāo)準(zhǔn)，而空口測(cè)試 (OTA)當(dāng)仁不讓的將獲得更多的關(guān)注。但為了優(yōu)化測(cè)試程序，所有方法優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)才是最佳選擇。

藍(lán)牙聯(lián)盟 (Bluetooth SIG) 通過(guò)認(rèn)證流程的各種測(cè)試用例確保設(shè)備具備協(xié)同工作的能力，以及在其交換中具有合格的質(zhì)量和性能，完成聲明后方可獲得藍(lán)牙標(biāo)簽進(jìn)入市場(chǎng)。

讓我們先來(lái)先來(lái)認(rèn)識(shí)一下針對(duì)低功耗藍(lán)牙的幾種測(cè)試方法：

直接測(cè)試模式

直接測(cè)試模式(DTM-Direct Test Mode)是一種用于低功耗藍(lán)牙射頻性能測(cè)試的模式，也是藍(lán)牙核心規(guī)范的一部分，任何符合藍(lán)牙核心規(guī)范的芯片都能進(jìn)行DTM測(cè)試。

DTM通過(guò)測(cè)試儀器直接連接藍(lán)牙設(shè)備控制接口，執(zhí)行測(cè)試項(xiàng)目，自動(dòng)完成和藍(lán)牙模塊之間的交互命令和藍(lán)牙參數(shù)設(shè)定， DTM可以用于研發(fā)、預(yù)認(rèn)證和一致性生產(chǎn)之中，是目前符合BlueSig 規(guī)范的藍(lán)牙低功耗測(cè)試方法。但是缺陷也十分明顯，DTM方法需要額外的控制線通過(guò)HCI或UART協(xié)議對(duì)藍(lán)牙待測(cè)件進(jìn)行測(cè)試，這增加了額外的復(fù)雜度，特別對(duì)于需要測(cè)試不同芯片的實(shí)驗(yàn)室來(lái)講，是很痛苦的。并且不同芯片對(duì)于DTM的開(kāi)放程度也不一樣，這樣使得業(yè)界迫切需要新的方法來(lái)改善低功耗藍(lán)牙產(chǎn)品測(cè)試的方法。

廣播測(cè)試模式

市場(chǎng)上的一些低功耗藍(lán)牙設(shè)備體積很小，如果要進(jìn)行DTM測(cè)試需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行破壞，而且部分低價(jià)值產(chǎn)品也不會(huì)預(yù)留測(cè)試接口。比如有些智能手環(huán)和移動(dòng)標(biāo)簽，R&S®CMW因此提供了廣播模式下的射頻測(cè)試方法。即在正常運(yùn)行條件下，通過(guò)R&S®CMW對(duì)藍(lán)牙設(shè)備在3個(gè)廣播信道上發(fā)射和偵聽(tīng)的高、中、低信道進(jìn)行偵聽(tīng)和響應(yīng)，進(jìn)行發(fā)射和接收測(cè)量，并確定誤包率 (PER) 和靈敏度級(jí)別。

廣播測(cè)試模式的優(yōu)勢(shì)在于，所有低功耗藍(lán)牙設(shè)備都可以進(jìn)行測(cè)試，無(wú)需額外的產(chǎn)品配置和線纜連接。但該模式只允許基于任意廣播數(shù)據(jù)包對(duì)三個(gè)廣播信道進(jìn)行測(cè)試，并且測(cè)試時(shí)間無(wú)法控制，完全取決于待測(cè)件的信號(hào)廣播周期，因此僅適用于產(chǎn)品的生產(chǎn)測(cè)試、質(zhì)量檢驗(yàn)和整機(jī)性能的快速功能測(cè)試。

基于連接模式的測(cè)試

對(duì)于暗室測(cè)試和簡(jiǎn)單功能測(cè)試而言，通過(guò)DUT 和綜測(cè)儀采用真實(shí)連接進(jìn)行測(cè)試，是最簡(jiǎn)潔的解決方案，此方法不需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行任何特定修改或配置。在射頻測(cè)試中，測(cè)試儀作為主設(shè)備，設(shè)置一個(gè)與被測(cè)設(shè)備的連接，使用預(yù)定義的控制命令來(lái)測(cè)試藍(lán)牙設(shè)備，測(cè)試儀可在所有數(shù)據(jù)信道上完成環(huán)路測(cè)試。

但這種模式的缺點(diǎn)，是無(wú)法按照低功耗藍(lán)牙測(cè)試規(guī)范的要求，使用具有專(zhuān)用Payload長(zhǎng)度和特定Pattern的數(shù)據(jù)進(jìn)行射頻測(cè)試，也無(wú)法在廣播信道上進(jìn)行測(cè)試。

新的BLE測(cè)試模式