物联网(IoT) “5C”测试是什么？

物联网正以我们不可想像的速度飞速发展，5G、Wi-Fi 6、NB-IoT、云存储、边缘计算、工业自动化等技术的发展，使物联网的部署速度进一步加快。据某咨询公司预计，到今年末，全球物联网设备的数量将超过300亿台。

据IHS预计，2030年将有1250亿台物联网设备投入使用，遍布医疗、汽车、家居、健身、工业等各个领域。

物联网(IoT) “5C”测试是什么？

物联网设备可以分成两个大类：一般的物联网设备和关键任务型设备。所谓的关键任务型设备就是应用在涉及到人身或设备环境安全领域的物联网设备， 如远程医疗的关键物联网终端或网络设备，水坝水位或生产安全的物联网监控设备等。

物联网（IoT）设备 “ 5C” 测试

针对各种物联网的设备，是德科技提出了IoT “5C” 测试的概念。那么什么是物联网的“5C”测试?

Connectivity
保证射频连接的稳定性和鲁棒性

第一个C就是Connectivity, 指的是通常我们说的连接测试。测试的目的就是要保证射频连接的稳定性和鲁棒性，只有在物联网设备的各个组件都在正常工作的时候，整个连接才能够保持稳定。这里的组件包括硬件和软件，涵盖了从物理层到协议层涉及的硬件和软件。

试想一下，如果一台正在对病人实施远程手术的机器人由于射频信号的连接问题而不能够及时接收医生的指令会产生什么样的后果？这是一个极端的例子。无论如何，稳定的射频连接是保证物联网设备正常工作的前提。

作为领先的测试设备和方案提供商，是德科技提供各种物联网的射频连接测试方案，覆盖了从研发到生产，从物理层到协议层，从蓝牙到5G等多个无线标准的各种测试。毋庸质疑，射频连接的测试是非常复杂的，作为IoT的设备研发或生产厂商面临着多种挑战，举两个例子：

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作为新加入到物联网大军里面的厂商，例如，一些医疗电子设备厂商，对于射频连接技术可能所知甚少，什么Wi-Fi , 什么蓝牙 5.0，什么Zigbee Pro 等等太复杂啦，怎么样才能花最少的时间能够完成物联网医疗产品的研发或生产测试？对于这样的需求，是德科技推出了X8711A物联网功能测试系统，支持WiFi, Bluetooth, Zigbee等物联网设备的测试，不需要花时间对射频连接技术有特别深入的了解，只要根据测试的项目，自己很容易生成测试计划/序列，然后运行软件，即可以完成测试。

X8711A 同时进行两个IoT终端测试

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即使是传统的射频设备厂商，对于全新的无线连接标准，由于技术和测试的复杂性，同样面临着测试的挑战。例如时下非常火的Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 6E, 由于标准相对来说比较新，市场上的产品较少（目前一些产品正加速上市），即使是非常有经验的射频研发或测试工程师， 同样对于Wi-Fi 6的测试比较头疼。同时，Wi-Fi 6本身也对测试仪器有了更高的要求。如果你也正为此发愁，别着急，扫描本文后面的二维码，先下载相应的资料看看。也可以进一步留言联系我们。

是德科技 Wi-Fi6 8x8 MIMO 测试方案

Compliance
符合进入全球市场的测试法规或要求

第二个C测试指的是物联网设备的compliance测试，也就是各个国家(市场)准入的法规一致性测试。大家都知道，某种无线设备(一些免监管的微功率设备除外)，如果要想在中国市场上销售，必须经过国家的无线电监管机构的测试并许可，才能在产品上打上相应的标签，进入市场销售。在中国做这个工作的就是国家无委(SRRC)和各地方无委。其他各个国家也一样，都有类似中国国家无委这样的机构，例如美国就是FCC，联邦通信委员会。

物联网终端设备，作为无线电设备的一种，同样需要经过各个国家监管机构的许可才能进入那个国家的市场，无论这种设备是在哪里生产的。总的来说，这种法规一致性测试时比较复杂的，各个国家或地区有不同的要求。例如，中国的测试要求可能与加拿大或韩国的测试要求就不一样。

到目前为止，主要有两个大的测试标准体系，即欧洲区的ETSI标准和美国的FCC标准。其他国家都是参考或借鉴这两个标准体系建立自己的测试规范。如中国，主要是借鉴了ETSI的测试标准，但是稍有差异。

各个国家/地区的无线法规一致性测试官方机构

总的来说，只要了解了ETSI和FCC的测试规范，基本上就掌握了测试规范的核心。剩下的就是如何用系统实现这些测试。所以，对于物联网的法规一致性测试的关键之一是了解和熟悉各个国家的测试法规的细节；另外一个就是有好的测试系统完成测试。

是德科技作为领先的射频设备测试厂商，曾参与欧盟和FCC的法规认证测试项目，有丰富的测试经验，同时有完善的测试系统用于各个测试机构。对厂家来说，在产品拿到测试机构进行认证测试之前，通常会进行产品的预认证测试。在有了信息之后，然后再去做正式的认证测试以节省时间和成本。

两个主要的法规一致性测试标准体系

Coexistence
在拥挤的射频环境里面能和谐共存，正常工作

第三个C 代表的是Coexistence, 也就是射频共存测试。射频共存测试测试的是在有各种干扰的情况下，待测设备保持正常工作的能力。我们曾经在是德科技的公众号上专门讨论过这个专题，大家可以去翻阅。

最早射频共存测试的提出是美国的FDA，类似中国的国家医药监局，同时负责医疗器械的监管。之所以提出这个测试，就是源于各种医疗设备大都工作在工业医疗频段，即所谓的ISM频段，这个频段使用不用授权，所以非常拥挤。

下图是用是德科技的信号分析仪捕获的在中心频率为2.4G带宽为80M的信号的分布情况。在如此拥挤的射频环境中，医疗电子设备能够正常工作吗？这个担心促使美国FDA联合其他机构作了相关的研究，并制定了相应的指导性的测试规范。

某时刻2.4GHz频点附近测得的射频信号

关于射频共存测试，大家可能会有如下问题：

射频共存测试和EMC测试有什么不同？

射频共存测试不同于传统的EMC测试，主要有两点不同：

1)

EMC测试的是产生的非有用信号的强度，即可能干扰别人的信号的辐射强度以及对别人产生的非有用信号干扰的抵抗能力。而射频共存测试是在有干扰的情况下保持预期设计功能的能力；需要在有用信号和非有用信号下测试。

2)

EMC测试有明确的测试规范遵循，而射频共存测试除了建议的框架之外，没有具体的标准。测试通过和不通过，需要测试主体根据实际的使用情况自己来定义。

其他的一些如3GPP测试规范下的测试项目会与射频共存测试重复吗？

3GPP的一些关于移动设备的测试标准下的测试项目，如邻道干扰测试，同道干扰测试，射频信号阻塞测试等在某种程度上可以保证设备的可用，但是并没有区分不同的使用环境和场景。在特定的场景下，你可能会定义你自己的对设备正常工作能力的要求。

所以说射频共存测试，是更接近于实际使用环境和场景的测试，是那些常规的测试所不能取代的。

以下是利用是德科技的信号源MXG和信号分析仪MXA以及一些辅助设备，根据ANSI C63.27规范的建议搭建的共存测试的系统，右半部分是实际的设备图片。

射频共存测试框图和实际设备

Continuity
优化功耗，延长电池的续航时间

何谓第4个C? 那就是物联网设备工作持续的工作的能力，即continuity，就是电池的续航能力。增加特定电池的续航能力的办法只有一个，那就是降低物联网设备的功耗。对于物联网设备来说，这是一个永恒的主题，也是制约物联网设备应用的一个关键因素。

芯片包括无线技术的研究，很多都是在功耗上做文章。Wi-Fi 之所以不能够占领可穿戴设备市场，很重要的一个原因是在功耗上，相对于蓝牙没有优势。所以Wi-Fi的芯片厂商也不断的在功耗上下功夫，开发所谓的低功耗Wi-Fi芯片。有的厂家宣称其Wi-Fi芯片的功耗已经降至原来的1/3，正逐渐用于一些电池驱动的Wi-Fi设备上。正所谓功耗没有最低，只有更低。

要想优化功耗，首先就必须准确的测试和评估功耗，如何准确评估？

是德科技功耗测试方案

那就需要根据测试对象和测试要求，选取最适合的测试方案。例如，万用表只适合测试静态电流，因为它的带宽大概只有10kHz的带宽；而示波器可以测试动态范围较大的电流，根据其连接方式，更适用于板级电流测试和局部电路电流的评估。CX3300电流波形分析仪采用了是德科技的专有探头技术，可以测试低至150pA的电流，且动态范围较宽，更适合物联网的芯片或内存的功耗评估。

对于物联网的终端整体的功耗测试，X8712A功耗测试系统是最适合的测试方案。它可以模拟实际电池，为整个物联网终端进行供电，记录物联网终端在各种工作状态下的动态的电流消耗，相对于其他方案来讲，是零误差的终端功耗测试方案，而且可以进行各种统计分析。因此，该方案被广大的物联网终端开发工程师所喜爱。

X8712A 物联网终端功耗测试系统

可以识别文末二维码，下载我们功耗案例分析，看X8712A是如何帮助客户测试物联网水表的功耗的。

Cybersecurity
保证IoT设备和网络的安全运营，免于外部攻击

物联网5C测试的最后一个C就是Cybersecurity，物联网的安全测试。各种关键任务型网络，例如医疗物联网， 工业物联网和远程购买和支付网络的安全运营，不受或免受外部攻击是至关重要的，这关系到很多人的生命，财产和设备安全。

从物联网的角度，需要在哪些方面保证安全？下面是一个典型的工业物联网的架构图，其他应用领域的物联网同样有类似云-管-边-端的结构，即我们通常说的有物联网终端，传输管道，云网络和边缘计算组件等，所有这些都涉及到安全问题。

对于物联网终端或设备来讲，需要有很好的鉴权机制和加密算法，保证不能被非法盗取数据和伪造身份，从而介入网络，发起对整个网络的攻击，导致整个网络的瘫痪。对于传输管道设备而言，同样不能被随意介入，包括物理的介入和软件介入，从而受到如DDoS之类的各种攻击。对于网络，包括防火墙，服务器，云端设备，最容易受到各种攻击。

很多公司采用了各种安全组件来加强对网络的防护。然而，这些安全的组件越多，那么整个网络的架构就更复杂，这种大杂烩式的网络维护和测试起来会更加困难。随着分布式云网络，混合云网络，多云网络的发展，物联网安全的测试变得更加复杂。

典型的工业物联网架构

Keysight/Ixia的网络安全与应用性能测试平台BreakingPoint，可以有效地进行IPS和下一代防火墙的测试，验证DDoS防御性能，确保终端用户的良好网络体验，其强大的能力包括但不限于以下这些：

它可以模仿大于450个应用协议

对46000个网络攻击和故障进行建模

优化网络安全工具，包括NGFWs和IPS

验证服务提供商的网络以及其他测试功能

BreakingPoint典型的设备安全测试示意图

是德科技的物联网“5 C”测试方案，促进物联网产业加速创新！