藍(lán)牙低功耗產(chǎn)品測(cè)試方法研究

彭 振

（國(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)中心檢測(cè)中心，北京 100041）

1 引言

藍(lán)牙技術(shù)發(fā)展至今，已逐漸被應(yīng)用至各類電子終端，并成為了電子類終端產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)配置?？纱┐魇诫娮赢a(chǎn)品近年有爆發(fā)增長(zhǎng)趨勢(shì)，藍(lán)牙聯(lián)盟滿足電子類產(chǎn)品發(fā)展的需求，近期新增加了一種低功耗（BLE）模式，該技術(shù)優(yōu)化功耗配置，大大降低了藍(lán)牙功耗，具有非常好的市場(chǎng)前景。各儀表制造商為了滿足低功耗藍(lán)牙的測(cè)試需求也陸續(xù)研發(fā)了各自的BLE綜測(cè)儀。但是，在這類測(cè)試儀表的使用中發(fā)現(xiàn)，各廠商的藍(lán)牙綜測(cè)儀和終端產(chǎn)品之間的測(cè)試兼容性表現(xiàn)并不佳，問(wèn)題大多由藍(lán)牙BLE測(cè)試模式的定義及預(yù)留接口的配置等引起。

2 藍(lán)牙低功耗測(cè)試模式

為了便于產(chǎn)品的測(cè)試，藍(lán)牙核心規(guī)范中專門(mén)定義了藍(lán)牙測(cè)試模式，該模式只針對(duì)射頻及基帶測(cè)試使用，并不對(duì)用戶界面開(kāi)放。當(dāng)藍(lán)牙產(chǎn)品處于測(cè)試模式時(shí)，可識(shí)別和處理來(lái)自測(cè)試儀表的信令，并使設(shè)備處于某種測(cè)試狀態(tài)，完成預(yù)定測(cè)試。藍(lán)牙低功耗測(cè)試模式定義了兩種信令控制方式：一種是基于HCI接口的信令控制方式，另一種是基于2-wire Uart接口的信令控制方式。為便于BLE產(chǎn)品的測(cè)試，藍(lán)牙核心規(guī)范要求藍(lán)牙低功耗產(chǎn)品至少支持一種上述控制方式。

3 基于藍(lán)牙低功耗測(cè)試模式的測(cè)試方法

圖1簡(jiǎn)要描述了設(shè)備在HCI/2-Wire控制命令下的測(cè)試配置圖。藍(lán)牙綜測(cè)儀通過(guò)被測(cè)設(shè)備預(yù)留的硬件接口把HCI/2-wire命令下達(dá)至低功耗藍(lán)牙芯片，被測(cè)設(shè)備接收到命令后將處于預(yù)定測(cè)試狀態(tài)，測(cè)試儀表對(duì)被測(cè)設(shè)備的射頻性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，完成測(cè)試。

圖1 支持HCI/2-Wire控制命令下的設(shè)備測(cè)試配置圖

4 測(cè)試中遇到的問(wèn)題

通過(guò)大量藍(lán)牙低功耗產(chǎn)品的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)圖1所描述的測(cè)試方法在接口配置方面存在一些問(wèn)題。藍(lán)牙技術(shù)一般來(lái)說(shuō)只是電子終端產(chǎn)品的一項(xiàng)簡(jiǎn)單功能，終端產(chǎn)品通常不會(huì)特意為藍(lán)牙測(cè)試預(yù)留接口，只會(huì)統(tǒng)一預(yù)留USB或Com口等通用接口來(lái)對(duì)各類終端產(chǎn)品的應(yīng)用進(jìn)行測(cè)試和配置，當(dāng)藍(lán)牙綜測(cè)儀通過(guò)這類接口與設(shè)備連接后，綜測(cè)儀發(fā)送的HCI/2-Wire格式的命令并不能直接被這些接口識(shí)別，更不會(huì)被藍(lán)牙芯片接收，致使測(cè)試無(wú)法進(jìn)行。為了解決這一問(wèn)題，目前常見(jiàn)的方案通常需要從藍(lán)牙芯片TX/RX觸點(diǎn)焊接測(cè)試線，再轉(zhuǎn)接至Com/Uart口與綜測(cè)儀連接來(lái)進(jìn)行測(cè)試。此類方法理論上雖然可行，但是較為繁瑣且可操作性并不強(qiáng)，測(cè)試中常會(huì)遇到各類問(wèn)題，如：有些終端產(chǎn)品的藍(lán)牙芯片是被封裝的，不易找到測(cè)試觸點(diǎn)，只能尋求芯片廠商協(xié)助；有些終端雖然可焊接測(cè)試線，卻常常因接線錯(cuò)誤或者觸點(diǎn)接觸不良等原因?qū)е聹y(cè)試不穩(wěn)定，并且不易針對(duì)問(wèn)題查找定位。

5 測(cè)試接口問(wèn)題的解決方案

針對(duì)上述內(nèi)容，本文對(duì)傳統(tǒng)藍(lán)牙低功耗測(cè)試配置進(jìn)行了優(yōu)化，避免了藍(lán)牙芯片焊接引線造成的問(wèn)題，具體方法如圖2所示。

圖2 優(yōu)化后的藍(lán)牙低功耗測(cè)試配置圖

采用圖2方法，不需要從藍(lán)牙芯片引線，只需將綜測(cè)儀和被測(cè)設(shè)備之間的交互信令通過(guò)信令轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行轉(zhuǎn)換，就可以完成測(cè)試。信令轉(zhuǎn)換單元的作用是完成交互信令的翻譯工作，將藍(lán)牙綜測(cè)儀發(fā)出的標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙信令轉(zhuǎn)換為被測(cè)設(shè)備可識(shí)別的控制命令，然后將被測(cè)設(shè)備的反饋信令轉(zhuǎn)換成綜測(cè)儀可識(shí)別的信令，實(shí)現(xiàn)了綜測(cè)儀和被測(cè)設(shè)備之間正確、穩(wěn)定的信令交互。信令轉(zhuǎn)換單元一般可選用具有操作系統(tǒng)的電腦，只需在電腦上安裝被測(cè)設(shè)備所需驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)換信令所需的軟件即可。

選擇電腦作為信令轉(zhuǎn)換單元的優(yōu)勢(shì)在于，電腦可以安裝被測(cè)設(shè)備所需的驅(qū)動(dòng)及軟件，還可以通過(guò)編程提高測(cè)試方法的兼容性。

6 結(jié)束語(yǔ)

由于功耗極低的突出優(yōu)點(diǎn)，采用藍(lán)牙低功耗技術(shù)的終端產(chǎn)品數(shù)量和種類逐漸增多，實(shí)驗(yàn)室及工廠針對(duì)藍(lán)牙低功耗產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試時(shí)，常常會(huì)遇到文章中所描述的種種問(wèn)題。設(shè)置轉(zhuǎn)換單元對(duì)測(cè)試信令進(jìn)行轉(zhuǎn)換，可以解決大部分測(cè)試信令無(wú)法匹配的問(wèn)題，彌補(bǔ)了目前采用的引線測(cè)試方法的不足，希望可以為讀者提供幫助。

[1] RF-PHY.TS.4.0.0,Bluetooth Low Energy RF PHY Test Specif i cation.