1.物聯網簡介

　　物聯網IOT（Internet of Things）技術是一項復雜的應用技術，它不僅涵蓋了微波技術與電磁學理論，而且還涉及通信原理以及半導體集成電路等技術，是一項多學科融合的新興應用技術。目前，IOT技術已成為一個新的經濟增長點，它廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等眾多領域。因此，研發物聯網技術有著巨大的經濟效益和社會意義，對物聯網測試技術的研究也是物聯網應用不可或缺的一個環節。

　　2.物聯網原理及應用

　　目前，根據不同的應用場合，物聯網涵蓋的無線技術包括射頻識別RFID、近場通信NFC、ZigBee、WLAN、車聯網802.11p等。

　　2.1 RFID

　　RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。

　　RFID按應用頻率的不同分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）、微波（MW），相對應的代表性頻率分別為：低頻135KHz以下、高頻13.56MHz、超高頻860M~960MHz、微波2.4G，5.8G ；RFID按照能源的供給方式分為無源RFID、有源RFID以及半有源RFID。無源RFID讀寫距離近，價格低；有源RFID可以提供更遠的讀寫距離，但是需要電池供電，成本要更高一些，適用于遠距離讀寫的應用場合。

　　RFID技術的基本工作原理并不復雜：電子標簽進入磁場后，接收讀寫器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息；讀寫器讀取信息并解碼后，送至計算機控制端進行有關數據處理。

　　圖 1 RFID系統工作原理圖

　　2.2 NFC

　　NFC（Near Field Communication）由RFID及互聯互通技術整合演變而來，主要推廣公司有NOKIA、SONY和NXP。近場通信是一種短距高頻的無線電技術，在13.56MHz頻率運行于20厘米距離內。其傳輸速度有106 Kb/s、212 Kb/s或424 Kb/s三種。

　　NFC將非接觸讀卡器、非接觸卡和點對點功能整合在一起，為消費者的生活方式開創了不計其數的全新機遇。這是一個開放接口平臺，可以對無線網絡進行快速、主動設置，也是虛擬連接器，服務于現有蜂窩狀網絡、藍牙及無線802．1l設備。

　　NFC具有三種工作模式：

　　1） 卡模擬模式；

　　2） 讀寫模式；

　　3） 點對點通信模式。

　　NFC具有兩種通信方式：被動通信和主動通信。值得注意的是，通信方式與工作模式沒有必然的關系。

　　1） 被動通信

　　被動通信是指由NFC通信的一方產生射頻場，另一方從射頻場中獲取能量，并通過負載調制的方式與產生射頻場的一方通信。被動通信方式常用于卡模擬模式和讀寫模式中。

　　2） 主動通信

　　主動通信方式是指射頻場由NFC通信雙方交替產生，即通信雙方在需要通信時產生自己的射頻場。主動通信方式主要用于點對點通信模式中。

　　2.3 ZigBee

　　ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協議。根據國際標準規定，ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。這一名稱來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂（bee）是靠飛翔和“嗡嗡”（zig）地抖動翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構成了群體中的通信網絡。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗及低數據速率。主要適合用于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備。簡而言之，ZigBee就是一種便宜的，低功耗的近距離無線組網通訊技術。

　　根據IEEE 802.15.4標準，ZigBee工作的頻段是免費開放的，分別為2.4GHz（全球）、915MHz（美國）和868MHz（歐洲），根據頻段不同，采用了不同的技術，如下表所示：

　　表 1IEEE 802.15.4頻帶寬度、調制類型和脈沖成型濾波器

　　在3個不同頻段，都采用相位調制技術，2.4GHz采用較高階的OQPSK調制技術以達到250kbit/s的速率，并降低工作時間，以減少功率消耗。相比較2.4GHz頻段，868MHz/ 915MHz為低頻段，采用BPSK的調制技術，無線傳播的損失較少，傳輸距離較長。

——本文選自電子發燒友網11月《測試測量特刊》Change The World欄目，轉載請注明出處！
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