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徐利明:CSHIA-zigbee智能家居技術專項培訓講師。德州儀器半導體技術(上海)有限公司中國區zigbee技術支持,zigbee中國技術組成員。專注zigbee技術的標準研究和應用開發,幫助客戶開發zigbee產品,實現真正的互聯互通。
寇宏:CSHIA-zigbee智能家居技術專項培訓講師。zigbee中國成員組秘書長,就職於中國電子技術標準化研究院物聯網研究中心。長期關注zigbee技術的發展、參與zigbee測試實驗室的籌建,目前負責zigbee檢測工作。還參加全國信息技術標準化委員會傳感器網絡標準工作組,參與部分測試標準的編修訂。
張宇寧:CSHIA-zigbee智能家居技術專項培訓講師。服務於飛利浦中國研究院五年。通信專業出身,現專注於智慧照明及智能家居的技術、應用與生態研究。現任飛利浦互聯照明高級研究員及zigbee中國技術組組長。
zigbee是目前國際開放物聯網標準中唯一涵蓋完整應用層的低功耗無線區域網協議。隨著物聯網技術與應用的普及,zigbee標準得以持續性進化。
1zigbee標準、測試與認證保障了產品的互操作性
眾所周知,應用層協議是終端產品互操作的基礎。zigbee技術對應用層的標準化基於功能定義,即cluster,然後根據cluster進一步規範設備類型(devicetype)。
也就是說,先有cluster再有device type,而不是相反。這也是為什麼zigbee的庫稱為Zigbee Cluster Library而非Zigbee Device Library。ZCL是一部工具書,羅列了所有zigbee已定義的功能。
zigbee認證項目保證了產品具備其預期功能,而且不同生產商的產品可以互操作。與其他標準制定組織不同,zigbee的標準只有當有產品通過測試認證程序後才會被發布。zigbee認證過程使生產商能夠為客戶提拱各種各樣便於操控的zigbee產品。
我們對於產品標準符合性和可互操作性的高度關注,保證大家能獲取功能可靠的產品,從而帶來愉悅的用戶體驗。
認證程序在兩個領域保證產品符合zigbee技術標準,且不同設備間可互操作。
zigbee兼容平臺認證程序保證一個平臺要經過嚴格評估才能應用到zigbee產品上。
平臺一般由一個2.4GHz的無線發射器和一個帶zigbee固件的微處理器組成,並通過測試程序來證明其符合zigbee技術標準,保證了用於個人和商業的終端產品生產有可靠的平臺供應來源。
zigbee產品認證程序能對任何應用zigbee開發標準的產品進行認證測試。產品必須完全符合標準並成功執行所有的必測命令。產品通過測試後zigbee聯盟會給予zigbee認證產品的資格,有權使用認證產品標誌。
zigbee測試是針對軟體協議的互通性測試,主要採用Test Harness與Device Under Test (DUT)桌球式交互的測試方法。zigbee測試著重於功能特性的方面,暫時不關注產品的物理特性。
協議實現一致性聲明(PICS)是廠商的自述性文件,也是測試過程的唯一依據。具體來說,PICS是一個文檔,它羅列了zigbee標準或相關測試文檔中要求的所有參數和特性,並將其按照強制或可選分成兩個類型,被測設備必須無條件地滿足所有強制性的功能要求。
從文檔組織形式上看,協議實現一致性聲明的主體部分是一個格式固定的調查問卷表格,每一項的答案填進最右側的一列裡,答案或是簡單地選擇「是」或「否」,或是填入一些數值、集合等。
PICS是一份很詳細的文檔,下圖僅是一個縮影。
下圖是一個典型的測試環境。測試實驗室的測試工具包括軟體層面的ZTT (Zigbee Test Tool)和硬體設備Test harness。
DUT與test tool按照Zigbee test spec逐條進行符合性測試,直至完成所有需要的測試例。
zigbee test桌球操作模型
從上面的描述可以看出,zigbee作為一個物聯網通信標準,自標準定義到測試的方法與流程,其目標都是設備通信與行為層面的規範與互操作性,而不涉及產品本身的性能。
換句話說,標準本身定義的是通信各層級(OSI7層模型或簡化4層模型)的格式與規範,測試本身關注空中數據包(over-the-airpacket)的合規性。設備本身的性能差異交給廠商與市場,這也是平衡「標準化」與「差異化」的合理結果。
舉例來說,下述各項屬於zigbee測試的內容,其互操作性由zigbee標準保證:
1、設備網絡層的行為,包括網絡發現、加入/離開網絡、交互網絡參數等。
2、設備安全性的行為,包括安全模式的支持、密鑰的生成分發、密鑰的動態更新等。
3、設備功能性的行為,包括測試PICS文件中所列的所有Mandatary和Optional行為。
下述各項不屬於zigbee測試的內容,亦不屬於zigbee所保證的產品互操作的範圍:
1、功能參數在產品表達上的一致性。比如同一亮度和顏色參數在不同產品的光學表達不一致(色差)。
2、命令在執行上的細微差異。比如照明設備執行「OFF」命令時從亮到滅的時間不一致(有快有慢)。
3、設備RF性能上的差異。比如不同公司的產品在網絡中的性能表現不一致、不同的產品具有不同的信號強度和有效傳輸距離。
4、設備自身的性能和穩定性。比如有些產品可以長時間穩定地存在於網絡中,有些產品有更高的斷網概率。
中國智能家居產業聯盟CSHIA培訓中心正推出zigbee智能家居技術專項培訓。培訓班主要針對zigbee技術的原理、組網方式、晶片、模組產品開發、應用,測試認證等方面。以貼近市場為目的,重視實操。
活動:第六期zigbee智能家居技術專項培訓時間:2017年11月
地點:上海·交通大學
三天兩晚,收費培訓(詳情請諮詢:010-50976386)。參加培訓,考試合格的學員將獲得由中國智能家居產業聯盟頒發的CSHIA智能家居系統工程師zigbee智能家居技術專項培訓證書。合格學員所在的公司,經審核通過後,將可以升級為中國智能家居產業聯盟企業會員單位,並頒發授權銅牌。
zigbee智能家居技術專項培訓將抽絲剝繭、深入淺出地講解zigbee技術的方方面面,以及大家頗感興趣又倍感迷惑的zigbee 3.0將為智能產品帶來什麼?深入學習請報名本次培訓:
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