我們知道，物聯(lián)網(wǎng)使用的無線技術(shù)涉及到非常高的通訊頻率和比較寬闊的頻譜范圍，例如在2.4GHz上運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)化無線設(shè)備和技術(shù)（如藍(lán)牙4.0、ZigBeePRO、WiFi） ，這個頻率幾乎可以方便的用于世界上任何地方。然而，為了改進(jìn)大樓穿透力和傳輸距離、降低各種干擾、減少無線通訊中的功耗，設(shè)計開發(fā)的工程師可以考慮使用各國規(guī)定的其它頻段（例如900MHZ， 779MHZ， 433MHZ， 315MHZ等等）。

　　當(dāng)我們的工程師和設(shè)計人員，設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品的時候，我們原來熟悉和使用的一些儀表例如普通示波器，數(shù)字信號發(fā)生器和函數(shù)發(fā)生器，萬用表等，由于基本上是低頻和時域的儀器，在面對幾百著到數(shù)千兆高頻微波射頻信號時，很難發(fā)揮作用，需要改用高頻和頻域的高級儀器，例如射頻頻譜儀，射頻信號發(fā)生器，射頻網(wǎng)絡(luò)分析儀等，這些儀器目前市面上很多，但是共同的特點(diǎn)是非常昂貴，動輒每臺幾萬，甚至每臺高達(dá)幾十萬元。

　　另外一方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，除了涉及比較高的頻率和比較寬闊的頻譜范圍，還涉及到各種不同的通訊協(xié)議棧，（包括ZIGBEE， IEEE802.15.4， 藍(lán)牙，WIFI等等不同通訊協(xié)議）這些協(xié)議棧根據(jù)不同的通訊標(biāo)準(zhǔn)，由軟件實(shí)現(xiàn)，最終實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，路由器，網(wǎng)關(guān)之間的通訊。對于無線通訊而言，大量的通訊數(shù)據(jù)是以不同的數(shù)據(jù)包，在空中傳輸，這就要求有一種特殊的高頻儀器來采集和分析這些在空中傳輸，但是我們看不見，摸不著的數(shù)據(jù)包裝，才能有效的實(shí)現(xiàn)對通訊協(xié)議驗證和查錯，提高軟件協(xié)議棧開發(fā)效率。

　　還有就是作為物聯(lián)網(wǎng)的電池節(jié)點(diǎn)等，都需要在很小的電池下，能夠長時間工作，測量和監(jiān)視這些微功耗狀態(tài)也是很重要的一項工作，因為為了節(jié)省耗電，這些節(jié)點(diǎn)通常都是處于瞬間工作狀態(tài)，于是，測量這些節(jié)點(diǎn)的長周期，瞬間功耗和自動化記錄分析，也成為一項復(fù)雜的工作，需要有專門的儀器來承擔(dān)。

　　正式根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品設(shè)計和技術(shù)開發(fā)的這種實(shí)際需要，一種新型射頻儀器出現(xiàn)了，這就是由無線龍科技集團(tuán)設(shè)計的IOTA-1100系列物聯(lián)網(wǎng)綜合測試儀，該儀器在一臺儀器中，同時實(shí)現(xiàn)了上述4個方面的需求，下面，我們來簡單介紹一下這種新型儀器的簡單實(shí)際應(yīng)用。

　　一 空中協(xié)議分析儀功能

　　空中協(xié)議分析儀是一種先進(jìn)的數(shù)字化分析檢測設(shè)備，可以采集和分析不同的物聯(lián)網(wǎng)和傳感器網(wǎng)絡(luò)的通訊協(xié)議在空中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包裝，其中對符合IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的采集和分析，是物聯(lián)網(wǎng)綜合分析儀空中協(xié)議分析儀的一個基本配置功能；對于其它通訊標(biāo)準(zhǔn)的采集和分析，可以采用不同的協(xié)議擴(kuò)展模塊來實(shí)現(xiàn)。

　　圖一是一個兩組不同ZIGBEE 傳感器節(jié)點(diǎn)分析采集的樣板，我們通過這個樣板來來看看如何使用空中協(xié)議分析儀的基本功能。

　　首先，我們選擇進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)綜合分析儀上的空中協(xié)議分析功能（IEEE802.15.4協(xié)議分析儀功能）?？吹狡聊簧铣霈F(xiàn)的這個多窗口畫面，每個窗口分別具有空中數(shù)據(jù)包裝采集顯示，空中包裝時間流程顯示，包裝內(nèi)容解析，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)滹@示等多種功能。

　　啟動分析儀自動采集命令，分析儀會自動通過內(nèi)部的2.4GHZ無線多通道2.4GHZ采集射頻電路和天線，實(shí)施多通道自動掃描，如果在空中發(fā)現(xiàn)符合ZIGBEE標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)包裝，就會自動完成空中包裝采集和自動存儲和顯示這些數(shù)據(jù)。

　　圖一所示兩個ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)，一個是采用電池供電的微型模塊組成的ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)，由4個模塊組成，包括網(wǎng)關(guān)，路由器和節(jié)點(diǎn)（蘭色），另外一個是由5個能量收集模塊組成ZIGBEE微型傳感器網(wǎng)絡(luò)（綠色），通過分析儀內(nèi)部高速嵌入式電腦的自動采集和包裝和分析等復(fù)雜算法，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浯翱?，我們可以?shí)時觀察到這兩個獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況和拓?fù)淝闆r，蘭色的網(wǎng)絡(luò)由一個協(xié)調(diào)器，2個路由器，一個終端節(jié)點(diǎn)組成網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)；另外一個能量收集網(wǎng)絡(luò)（綠色）由一個協(xié)調(diào)者，2個路由器和2個終端節(jié)點(diǎn)組成一個獨(dú)立的無電池?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)。

　　在包裝采集的窗口內(nèi)，我們可以詳細(xì)了解每個數(shù)據(jù)包裝的格式內(nèi)部信息，加入網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)路由的等網(wǎng)絡(luò)自組織的各種信息，了解網(wǎng)絡(luò)流量和繁忙情況，網(wǎng)絡(luò)可靠和健康狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)多個射頻通道相互獨(dú)立的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的透明化監(jiān)控和實(shí)時分析。

　　圖1：2個獨(dú)立的ZIGBEE傳感器網(wǎng)絡(luò)空中協(xié)議采集和分析演示