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ZigBee測(cè)試
2007/2/1 12:08:35    產(chǎn)通學(xué)院,365PR NET

ZigBee協(xié)議的測(cè)試規(guī)格主要是由ZigBee聯(lián)盟中的認(rèn)證小組ZQG來負(fù)責(zé)制定。目前提供兩種兼容性(compliance)測(cè)試服務(wù),分別適用于發(fā)展平臺(tái)(platforms)及終端產(chǎn)品(end products)。目前全球只有德國(guó)萊因(TUV Rheinland)及美國(guó)NTS(National Technical Systems)這兩家實(shí)驗(yàn)室,為ZigBee聯(lián)盟指定的完整測(cè)試服務(wù)授權(quán)廠商,而且只限ZigBee會(huì)員送交平臺(tái)或產(chǎn)品參與認(rèn)證測(cè)試。

ZigBee相容平臺(tái)

ZigBee相容平臺(tái)(ZigBee Compliant Platforms;ZCP)主要是測(cè)試平臺(tái)對(duì)于ZigBee規(guī)格之兼容性,測(cè)試內(nèi)容包含應(yīng)用層(APP:APS與ZDO)、網(wǎng)絡(luò)層(NWK)、底層的IEEE802.15.4媒體存取層(MAC)與物理層(PHY),以及測(cè)試規(guī)范中要求的安全性(SEC)。通過測(cè)試的平臺(tái),可獲得一張ZigBee聯(lián)盟署名的確證信函,并且會(huì)公布在ZigBee聯(lián)盟的官方網(wǎng)站上。目前通過ZCP的ZigBee-2004平臺(tái)共有來自16間公司的31個(gè)平臺(tái)(截至2007年1月)。

在測(cè)試規(guī)范中,定義多個(gè)測(cè)試目標(biāo)(Test Purpose),而各目標(biāo)又包含數(shù)個(gè)測(cè)試案例(Test Case)。ZigBee-2006的測(cè)試規(guī)范已在2006年12月完成,相較于2004的規(guī)范,2006新增了效能(PER)與ZigBee-Pro(PRO)兼容性測(cè)試。PER效能測(cè)試目的在于考驗(yàn)ZigBee節(jié)點(diǎn)是否可在有Wi-Fi干擾的環(huán)境下正常運(yùn)作;而PRO兼容性測(cè)試在于檢驗(yàn)一個(gè)ZigBee-2006的終端組件(End Device)是否可在一個(gè)ZigBee-Pro作為協(xié)調(diào)者(Coordinator)的網(wǎng)絡(luò)下順利工作。此外,2006在網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層APS的測(cè)試案例,也明顯增加許多。

目前,通過ZCP的ZigBee-2006平臺(tái)共有四家:Ember的EmberZNet、Freescale的BeeStack、TI/Chipcon的Z-Stack以及Integration Associates (CompXs)的IAOEM-DAUB1 USB Dongle。此四家公司是在ZigBee-2004時(shí)期用來檢驗(yàn)其它受測(cè)平臺(tái)的黃金單元,未來也將是進(jìn)行ZigBee-2006兼容性測(cè)試時(shí)所采用的黃金單元。

目前,有關(guān)ZigBee-Pro的測(cè)試規(guī)范制定尚未完成。

ZigBee認(rèn)證

ZigBee認(rèn)證產(chǎn)品(ZigBee Certified Products)主要是針對(duì)終端產(chǎn)品,進(jìn)行應(yīng)用類別(Application Profiles)的兼容性測(cè)試。應(yīng)用類別是針對(duì)每種應(yīng)用建立的標(biāo)準(zhǔn),主要為ZigBee聯(lián)盟中的類別任務(wù)小組(Profile Task Group;PTG)來制定。其中家用燈光控制(HCL)是第一個(gè)規(guī)格制定完成的類別,與ZigBee-2004規(guī)格同時(shí)發(fā)表。而工業(yè)系統(tǒng)監(jiān)控類別(IPM)也即將制定完成,目前0.99版已進(jìn)入投票表決階段。家庭自動(dòng)化(HA)、商業(yè)大樓自動(dòng)化(CBA)與無線傳感網(wǎng)絡(luò)(WSN)等規(guī)格也都在進(jìn)行中,并且都使用ZigBee-2006的新增功能ZCL。

值得注意的是,ZigBee在WSN上的發(fā)展。目前WSN任務(wù)小組主要是由生產(chǎn)MICAz的Crossbow科技公司來主導(dǎo)。此外,電信應(yīng)用(TA)、先進(jìn)電表創(chuàng)造(AMI)、以及個(gè)人家庭醫(yī)療照護(hù)(PHHC)等也都成立任務(wù)小組來制定規(guī)格,而早期的供熱通風(fēng)與空調(diào)(HVAC)及自動(dòng)電表讀取(AMR)也都并入現(xiàn)有的類別任務(wù)小組中。

想要送交ZigBee認(rèn)證的產(chǎn)品,必須要在通過前述ZCP的軟硬件平臺(tái)上開發(fā),才可參加此認(rèn)證測(cè)試?蓽y(cè)試的應(yīng)用類別項(xiàng)目,包含上述的公開類別或是非公開的廠商特定類別(Non-public Manufacturer Specific Profile)。在非公開的特定類別方面,例如挪威Radiocrafts與印度Airbee合作開發(fā)了ZigBee連結(jié)RS232/RS485的串行端口類別(Serial Port Profile with I/O mapping,SPPIO);而TI/Chipcon也自行建立了追蹤用的定位類別(Location Profile)。此種特定類別的檢驗(yàn),亦稱為ZigBee Network Capable (ZNC)測(cè)試,主要是確保其特定類別的產(chǎn)品可以在正規(guī)的公開類別ZigBee網(wǎng)絡(luò)中正常運(yùn)作,不會(huì)對(duì)其造成負(fù)面的影響。

通過此ZigBee認(rèn)證測(cè)試的產(chǎn)品,可在其產(chǎn)品上加掛通過認(rèn)證的商標(biāo)(Certified Product Logo),并且會(huì)公布在ZigBee聯(lián)盟的官方網(wǎng)站上。目前通過ZigBee認(rèn)證的產(chǎn)品共有四個(gè):
(1)美商Maxstream的XBee,主要是在嚴(yán)苛的工業(yè)商務(wù)應(yīng)用環(huán)境中,提供穩(wěn)定可靠的無線通訊。
(2)日商N(yùn)EC的ZB24FM-Z,為結(jié)合PC的人員出勤管理系統(tǒng)。
(3)美商S3C(Sensors Silicon Systems-Configurable)的XM2400,提供以ZigBee為基礎(chǔ)的差動(dòng)壓力傳感器。
(4)美商STG (Software Technologies Group)的傳感網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)(Sensor Network Infrastructure;SNI),提供多種不同的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品,如中心網(wǎng)關(guān)器和路由器,并且已經(jīng)在無線滅火器監(jiān)控系統(tǒng)的感測(cè)器應(yīng)用中實(shí)際部署了250個(gè)節(jié)點(diǎn)來驗(yàn)證。

互通性測(cè)試

在互通性(interoperability)測(cè)試方面,ZigBee聯(lián)盟每季會(huì)舉辦一次ZigFest互通性測(cè)試大會(huì),輪流在歐、美、亞三大洲舉行,同樣只限ZigBee會(huì)員參與。其主要目的是提供各廠商的平臺(tái)或是產(chǎn)品有互通測(cè)試的機(jī)會(huì),可看成類似USB的熱插拔大會(huì)。ZigFest基本上是一個(gè)技術(shù)交流場(chǎng)合,所以只限工程人員參與,而且對(duì)其平臺(tái)或是產(chǎn)品的測(cè)試過程也會(huì)加以保密,只有互相對(duì)測(cè)的廠商會(huì)知道其結(jié)果。ZigBee聯(lián)盟強(qiáng)烈建議會(huì)員在參與ZCP認(rèn)證前,可先參加ZigFest測(cè)試,但此并非是參與ZCP認(rèn)證的必要條件。此外,ZigBee聯(lián)盟內(nèi)部亦不定期舉辦所謂的BeeFest活動(dòng),其目的主要是在制定與檢驗(yàn)互通性的測(cè)試規(guī)范,以供ZigFest進(jìn)行時(shí)使用。

ZigFest的測(cè)試級(jí)別包含Level-1(MAC)、Level-2(NWK)、Leve-3(APL)、安全性、Level 2 Networking及Field of Dreams (FoD)等。其中前四個(gè)級(jí)別是由兩家廠商交互測(cè)試(peer to peer testing),著重于檢驗(yàn)基本網(wǎng)絡(luò)功能的互通性。Level 2 Networking是廠商與黃金單元進(jìn)行NWK layer的測(cè)試,而FoD則是多家廠商同時(shí)組成一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò),并進(jìn)行封包收發(fā)的互通性測(cè)試,而且必須先完成Level-3等級(jí)的測(cè)試才可參與FoD。

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