ZigBee认证服务物联网的认证.docx

zigbee 认证：服务物联网的认证zigbee certi fi ed program: certi fi cation for the internet of thingszigbee 联盟 ryan maley 左越 译摘 要 阐述了 zigbee 认证的重要性、测试和认证的区别，以及 zigbee 认证的具体程序及其包括的四种活动： 确定产品特征、评价、决策和授权。今后 zigbee 认证项目将不断完善，以保证产品在新环境下的互操作和正 常通信。关键词 zigbee 认证 测试 互操作 无线通信 物联网abstract: discusses the importance of certi fi cation, the difference between testing and certi fi cation, and reviews details of the zigbee certi fi ed program, which includes four activities: determination of product characteristics, evaluation, decision and licensing. in the future, zigbee certi fi ed program will continue improve itself to ensure products interoperability and communication.keywords: zigbee; certi fi cation; test; interoperability; wireless communication; internet of things1 zigbee 认证简介认证是为了满足标准所作出的承诺。对于像 zigbee 这样的无线通信标准来说尤其如此，zigbee 是基于标准的无线技术，旨在解决几乎任何市场上 的设备之间通信所特有的需求。由于 zigbee 涵盖的范围很广，让用户了解到采 用 zigbee 标准的产品能够按照预期工作，并且能够 成功地与其他运用 zigbee 进行通信的产品进行互操 作，这是非常重要的。互操作性不仅仅是指某一个 生产商的设备相互能够进行互操作，而是指任何生 产商的设备之间都可以进行互操作。这是任何一项 标准所应做出的承诺：在任何情况下，对于任何设 备来说，使用的标准都将是相同的，这些设备将能 够协同工作。zigbee 认证可以为用户提供保证：他 们的产品的确是遵循了该标准。zigbee 联盟是一个开放、非盈利、由公司组成 的协会，致力于创建用于设备间无线通信的标准， 联盟仅仅开发用于设备之间无线通信的标准。设备 通信通常被称为物联网。物联网应用具有其特定的 属性。物联网的网络将广泛部署在各种环境下，而且可能包含数千个节点。这种规模的网络将包括许 多制造商的设备，这些设备之间需要无缝通信，且 不能出现任何问题。物联网的配置必须非常简单， 为了加入到该网中，设备必须能够突破自身、相互 进行通信，进行自我配置，以及在该网络中有效运转。 这些要求意味着成功的通信必须是无缝的和毫无问 题的。要验证如此庞大网络中的所有设备 ( 这些设 备来自相当广范围内的各类生产商 ) 能够无缝协同 工作，唯一的方法是进行测试。测试必须检查一致性和互操作性。符合标准意 味着设备能够使用标准进行正确的通信，也就是， 个人发出的消息能够正确地进行格式化并传输，而 且能够被接收和处理。这种类型的测试可以简单地通过获取和分析网 络数据包来实现。互操作性测试对于确保设备能够 在标准可能没有预见到的情况下与其他设备协同工 作至关重要。被安装在该领域的设备必须与其他设 备进行互操作，并且需要应对许多复杂的情况，例 如干扰、乱码、甚至不常见的安装配置。为了验证 某个设备的互操作性，必须对该设备及其他的设备 一起进行测试。zigbee 专题topic on zigbee2 测试与认证测试提供了验证产品一致性和互操作性的方法， 而认证是签发证书或商标从而证明产品具有一致性 和互操作性，两者有很大的不同。如果希望测试的结果真正有意义，则必须由具 有测试资质、第三方的测试人员周密地开展测试工 作。测试可能相当复杂，需要水平相当高的技术能力， 还可能需要专用的设备。对于 zigbee 测试来说，需 要用来测量射频的示波器、屏蔽室和其他的先进设 备，此外，还需要测试人员具有射频传输方面的专 业技能以及能够深刻理解 zigbee 标准。除了验证通信的技术部分，认证可能还对其他 一些事项作出要求。例如，如果一个标志或商标被 用来表示产品通过了认证，则很可能会有用以管理 标志或商标使用的相应协议。如果一个产品生产商 想要对他们的产品进行认证，则必须同意正确地使 用该标志或商标。认证过程一部分可能是对产品生 产商同意正确使用商标的验证。zigbee 认证项目对测试和认证进行了严格的区 分。测试是用以验证 zigbee 标准符合性的过程，认 证是对那些符合 zigbee 标准的产品以及符合所有 zigbee 认证项目政策的产品生产商授予联盟的正式 认可。只有 zigbee 联盟才能对产品是否符合 zigbee 标准进行认证。测试和认证的区别十分重要。针对认证项目操 作要求的国际准则在区分这两项功能方面都有明确 的规定。测试必须公正和独立。如果同一个人或同 一个组织既进行测试也进行认证，则测试和认证两 者可能会受到不必要的影响。例如，如果一个组织 为了可以收取测试费用，则他们希望开展测试，那么， 即使测试未达标，他们也可能为了让客户满意而出 具测试合格证书。3 为何对产品进行认证认证提供了独立的证据，证明产品能够与其他经过 zigbee 认证的产品进行互操作。zigbee 认证标 志可能只被用于经过认证的产品上，该商标可传递 这样的一种价值：这些经过 zigbee 联盟认证的产品 能够与其他经过认证的产品协同工作，这可能会影 响消费者是否购买该产品。产品认证是提供保证和使产品符合特定标准的 一种手段。通过合格证书或标志的形式来表明产品 符合正确的标准。4 zigbee 认证流程zigbee 认证是对那些符合 zigbee 联盟标准的产 品进行的认证，其为一种典型的认证项目，定义了 各种类型的认证以及相关的政策，包括认证要求和 测试项目，并运用数百名工程师和商业人员的专业 技能，确保只有合格的产品才能通过 zigbee 认证。对于认证项目的定义和操作程序，zigbee 认证 通常遵循国际标准。特别需要注意的是，zigbee 认 证被设计成iso/iec 导则 67：2004中定义的”1b 认证项目的一种。iso/iec 导则 67中“1b 型” 测试系统包括了下述四种类型的活动： 确定产品特征：zigbee 联盟授权的独立的测试 服务提供商对提交的样例进行测试。 评估：正式评估测试结果。 决定：认证是否授予 维持 延长 暂停或撤销 授权：授权是指授予、中止或撤销使用证书 或商标等标志的权力。zigbee 认证项目能够保证：按照 zigbee 标准制 造的产品具有预期的功能，且不同生产商的产品之 间能够彼此进行互操作。可以通过使用 zigbee 产品 认证标志向用户传达上述信息。产品认证是联盟标 准开发和推广的一个关键部分。不像其他的标准组 织，对于任何已发布使用的 zigbee 标准来说，都要求 按照标准对产品进行测试和认证。zigbee 认证过程允 许生产商提供多样化的产品满足各种类型的消费者， 而消费者可以从 zigbee 简单的操控性中获得收益。zigbee 认证提供了两种类型的认证。20 信息技术与标准化zigbee 专题topic on zigbee第一类是兼容性平台认证。兼容性平台由无线 电收发器和网络协议软件组成。zigbee 兼容性平台 测试验证协议软件几个较低层的功能：数据链路层、 网络层、传输层、会话层。这种类型的认证被授权 给 zigbee 核心技术的提供商，如无线电生产商和网 络软件开发人员等。第二类是 zigbee 产品认证。即对终端产品进行 认证，例如消费者可能购买的典型设备，如常见的 设备有智能家电、灯泡、调温器、智能门锁、遥控 器等。zigbee 产品认证是在 zigbee 兼容性平台的基 础上构建。对 zigbee 认证产品的测试是在 osi 模型 的表示层和应用程序层完成的，测试通常涵盖了用 户可能比较熟悉的设备功能，例如设定温度、开灯 或关灯等。zigbee 兼容性平台和 zigbee 产品认证测试的结 合涵盖了设备进行通信的全部活动。兼容性平台测 试覆盖了相当广泛的底层通信。经过认证的产品被 要求使用兼容性平台，从而可使产品测试的成本降 到最低。因为底层已经被测试过，所以进行产品测 试时仅需将测试集中到上层通信。两种类型的认证测试都是由独立的测试实验室 完成，这些实验室被 zigbee 联盟授权、提供测试服务， 他们拥有如 zigbee 标准方面的专家以及进行测试所 需的设备和专业知识这样的资质。所有被授权的测 试服务提供商都注册在定义测试实验室操作规范的 国际标准 iso/iec 17025 之下。zigbee 联盟在全球范 围内有四家授权的测试服务提供商，包括总部设在 北京的中国电子技术标准化研究院 (cesi)。5 测试过程认证过程起步于测试，其通常作为产品研发过 程的一部分。每项 zigbee 联盟标准都有一个书面的 测试规范。任何 zigbee 联盟成员都可以获得这些测 试规范，它们被尽可能设计成涵盖 zigbee 标准的所 有规范。测试规范依次包括以下几部分：说明如何 进行测试的文件、测试所需的设备、以及判定设备通过或者未能通过测试的条件。这些测试规范可以 被直接并入到产品的开发过程，从而保证产品能够 运用 zigbee 标准正确地进行通信，此外还能保证， 当产品被提交给独立的测试服务提供商进行测试时， 其将通过测试。如果产品生产商认为自己的产品能够通过测试， 他们便可以联系任何 zigbee 联盟授权的测试服务提 供商安排测试。测试需要收取一定的费用，具体费 用由产品生产商和测试服务提供商协商决定。为了 进行测试，测试服务提供商不仅需要产品本身，还 包括介绍产品具备所有功能的产品文件。这些文件 通过协议实现符合性说明 (pics) 的形式提供，pics 是标准中文件的一部分。产品生产商还必须提交一 份标准符合性声明 (doc)，doc 应指出产品遵循了 哪一项特定的 zigbee 标准。测试服务提供商在测试实验室进行测试。测试 与联盟测试计划文件中的规定保持一致。测试服务 提供商通过使用他们自己开发的测试硬件和软件进 行测试，标准规定的所有强制性特征都需要被测试。 产品生产商选择的任何可选性特征也将被测试。测 试服务提供商使用黄金单元 (golden units) 进行互操 作性测试，这些黄金单元由联盟指定，他们被作为 正常状态工作产品的基准。黄金单元测试提供了一 种检测不同生产商的设备之间互操作性的方法，测 试至少需要一个，有时甚至三个不同的黄金单元。一旦测试完成，测试报告将被提交给产品生产 商。如果测试通过，测试报告也将发送给 zigbee 联 盟；如果未通过测试，测试报告只发送给产品生产商， 使他们可以根据测试报告找出产品不符合标准的原 因并进行改进。6 认证要求产品生产商必须是 zigbee 联盟成员才可以提 交产品进行认证和兼容性测试，并被授予证书。通 过成为 zigbee 联盟成员，产品生产商便可获得所有 zigbee 标准和测试规范，同时他们也需承诺遵守联2014 年第 12 期 21zigbee 专题topic on zigbee盟的政策，包括正确使用 zigbee 联盟的标志和商标。 一旦产品成功地通过测试，产品生产商便可以通过 zigbee 联盟网站申请认证。申请过程非常简单， 但需要提交产品文件。产品生产商提交产品图片、 描述以及标准符合声明，测试服务提供商对照测试 报告对上述材料进行检查：验证测试结果、审查产 品文件和照片。如果一切都正确，则测试通过，产 品通过认证，给产品生产商颁发证书。一旦产品经过认证，在产品的生命周期内其都 保持着通过认证的状态，除非 zigbee 联盟撤销了对 该产品的认证或产品发生了改变，改变包括对产品 的任何更改。当然，产品认证并不需要对所有的更 改都重新进行测试。zigbee 联盟提供了一个相似原则认证：基于从 之前被测试和认证过的产品中发展而来的产品与先 前产品具有相似性，允许前者被授予认证。相似原 则认证的目的是加速产品投放市场的速度，并使与 认证相关的成本最小化。相似原则认证被使用在那些与之前被认证产 品十分相似的产品上。有些变化并不影响产品对 zigbee 标准的符合性。例如，改变产品颜色、使用 外壳的类型、产品的显示语言，或是可能因全球各 地位置的不同而改变电压，这些都不影响产品使用 zigbee 标准进行无线通信。仅仅对此类改变进行测 试是不必要的。相似原则认证允许产品生产商向 zigbee 联盟报 告产品改变的类型。联盟对产品的改变做出评估， 并决定是否需要重新测试。如果不需要重新测试， 产品生产商可以使用以前的测试报告申请认证。如 果所有的要求都满足，产品便可被授予认证。7 zigbee 认证的未来互操作性极其重要，因此 zigbee 认证项目将继 续不断改善：包括新测试和强化测试项目，以此来 保证产品在新环境下的互操作性和正常通信。zigbee 联盟设有测试认证咨询小组，其由产品生产商和测试实验室的专家组成。该小组不断建议 改进认证程序，从而使其更具有活力，并能更好地 提供产品保证，即标有 zigbee 认证标志的产品能够 良好地协同工作。zigbee 联盟中的任何成员都可以 参与该小组。随着越来越多的 zigbee 设备在世界各地进行部 署，