Fi，万物互联的安全性究竟如何保障？

关键词： 5G , Wi-Fi , 万物互联

来源：慕尼黑上海电子展

物联网是整个人类最庞大的系统工程，这个庞大的系统工程建立在诸多先进科技之上，诸如数据计算、无线连接、智能传感等。作为物联网的关键一环，无线连接是物物互联的桥梁，因此诸多无线连接技术的突破保障了物联网的大规模应用。

物联网倡导万物互联，相比于有线技术的束缚，无线技术在诸多应用场景中具有非常明显的优势。在智能工业、智能农业、智能交通、智能电网、智能家居、智能城市、车联网等多个信息化应用，机器类通信对无线网络的基本需求集中在巨量终端接入、超低时延，高效连接，低成本、低功耗，超可靠，全地域覆盖几个方面。物联网应用涉及的连接技术要求最重要的几点就是：低功耗以确保续航能力高、高速率以实现更高性能的智能化应用，低时延以确保接近实时性的数据传输，高连接密度以确保庞大的终端设备可以随时接入网络。对物联网系统开发人员来说，选择最适合你的接入技术能够确保系统更高效可靠的运行，与此同时，你必须掌握各种无线技术组网面对物联网应用的测试关键技术指标。当IoT遇到无线技术，网络测试又将迎来什么样的全新挑战呢？

5G是否能承受住物联网的超速发展

5G关键性能指标包括用户体验速率、连接数密度、端到端时延、流量密度、移动性和用户峰值速率。5G需要具备比4G更高的数据传输性能，特别是用户体验速率、时延和连接数密度为5G最基本的三个性能指标，这三个性能指标与其说是为了智能手机用户而设，不如说是为了物联网量身定做的技术要求。eMBB（3D或超高清视频等大流量移动宽带业务）、mMTC（大规模物联网业务） 和 URLLC（如无人驾驶、工业自动化等需要低时延高可靠连接的业务）是3GPP定义的5G三大场景。而无人驾驶和工业自动化也就是普遍意义上的物联网，因此可以说，5G就是物联网一直等候的广域无线连接技术。

相比于高速的5G系统，NB-IoT从名称上就能清楚其专为服务IoT应用开发，NB-IoT聚焦于低功耗广覆盖（LPWA）物联网市场，可采取带内、保护带或独立载波三种部署方式，与现有网络共存。因为NB-IoT自身具备的低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势，使其可以广泛应用于多种垂直行业，如远程抄表、资产跟踪、智能停车、智慧农业等。

除了上述两种炙手可热的标准，LoRa是近年来IoT应用备受关注的无线新技术，LoRa作为非授权频谱的一种LPWAN无线技术，主要面向物联网应用，其接收灵敏度可达-148 dBm，LoRa功耗极低，一节五号电池理论上可供终端设备工作10年以上。同时，LoRa使用线性调频扩频调制技术，即可保持像频移键控（FSK, Frequency Shift Keying）调制相同的低功耗特性，又明显增加了通信距离，提高了网络效率并消除了干扰，因此在此基础上研发的集中器/网关能够并行接收并处理多个节点的数据，大大扩展了系统容量。2018年阿里和腾讯先后建立了各自的LoRa商用网络将这一标准推向物联网连接技术的风口浪尖。

除了上述三种新技术之外，传统的WiFi、蓝牙和NFC、ZigBee（Thread）等无线技术和2G/3G/4G等通信协议都将成为物联网世界中万物互联的桥梁之一，图1罗列了在物联网应用中可能选择的各种无线连接技术，仅供各位参考！

图1 物联网生态系统中各种无线技术应用场景集合

物联网向无线技术发起了全新挑战

测试是保障系统传输性能和可靠性的关键环节，不同的无线标准需要不同的测试解决方案，在无线网络的部署当中，测试仪器对于网络性能的验证至关重要，而面向不同的测试网络，需要选择最合适的测试仪器和系统完成相应的测试任务。

从NB-IoT产业链来看，终端的发展与系统设备的发展是相辅相成的。测试企业需要提供完整的测试解决方案，覆盖射频、协议、数据测试等方面，并应用到芯片研发、生产、认证和服务等各个阶段。罗德与施瓦茨（R&S）公司（展位号E4 .4585）的NB-IoT测试方案由矢量信号发生器SMW200A和信号与频谱分析仪FSW组成，R&S FSW/FSV/FSVA/FPS可方便灵活地完成NB-IoT的发射机测试，测试项完全符合3GPP标准要求。R&S SMW200A可通过单台仪表完成NB-IoT的接收机测试，尤其是针对邻道选择性、阻塞、动态范围等指标的测试，不需要另外的信号源。针对NB-IoT终端芯片研发阶段的射频测试，可采用FSW和SMW200A方案，方便研发人员进行芯片算法分析验证和射频性能调试。利用R&S SMBV100B，可以生成NB-IoT/LTE-M 的各种信号，便于进行深度分析（如图2）。R&S无线综测仪CMW500对于NB-IoT同时提供信令和非信令两种测试方案，涵盖了3GPP规范的各个测试项目。基于CMW500，R&S开发了CMWRun软件来进行NB-IoT的自动化测试，帮助研发和测试工程师提高测试效率。针对外场的基站维护，R&S也提供了专业的测试方案，手持式频谱分析仪FSH可以对各种蜂窝信号进行解调，并且具备干扰查找和地图定位功能；天馈线测试仪ZVH可用于天馈线故障定位、器件测试等需求。