蓝牙低功耗产品测试方法研究

彭 振

（国家无线电监测中心检测中心，北京 100041）

1 引言

蓝牙技术发展至今，已逐渐被应用至各类电子终端，并成为了电子类终端产品的标准配置。可穿戴式电子产品近年有爆发增长趋势，蓝牙联盟满足电子类产品发展的需求，近期新增加了一种低功耗（BLE）模式，该技术优化功耗配置，大大降低了蓝牙功耗，具有非常好的市场前景。各仪表制造商为了满足低功耗蓝牙的测试需求也陆续研发了各自的BLE综测仪。但是，在这类测试仪表的使用中发现，各厂商的蓝牙综测仪和终端产品之间的测试兼容性表现并不佳，问题大多由蓝牙BLE测试模式的定义及预留接口的配置等引起。

2 蓝牙低功耗测试模式

为了便于产品的测试，蓝牙核心规范中专门定义了蓝牙测试模式，该模式只针对射频及基带测试使用，并不对用户界面开放。当蓝牙产品处于测试模式时，可识别和处理来自测试仪表的信令，并使设备处于某种测试状态，完成预定测试。蓝牙低功耗测试模式定义了两种信令控制方式：一种是基于HCI接口的信令控制方式，另一种是基于2-wire Uart接口的信令控制方式。为便于BLE产品的测试，蓝牙核心规范要求蓝牙低功耗产品至少支持一种上述控制方式。

3 基于蓝牙低功耗测试模式的测试方法

图1简要描述了设备在HCI/2-Wire控制命令下的测试配置图。蓝牙综测仪通过被测设备预留的硬件接口把HCI/2-wire命令下达至低功耗蓝牙芯片，被测设备接收到命令后将处于预定测试状态，测试仪表对被测设备的射频性能指标进行测量，完成测试。

图1 支持HCI/2-Wire控制命令下的设备测试配置图

4 测试中遇到的问题

通过大量蓝牙低功耗产品的测试，发现图1所描述的测试方法在接口配置方面存在一些问题。蓝牙技术一般来说只是电子终端产品的一项简单功能，终端产品通常不会特意为蓝牙测试预留接口，只会统一预留USB或Com口等通用接口来对各类终端产品的应用进行测试和配置，当蓝牙综测仪通过这类接口与设备连接后，综测仪发送的HCI/2-Wire格式的命令并不能直接被这些接口识别，更不会被蓝牙芯片接收，致使测试无法进行。为了解决这一问题，目前常见的方案通常需要从蓝牙芯片TX/RX触点焊接测试线，再转接至Com/Uart口与综测仪连接来进行测试。此类方法理论上虽然可行，但是较为繁琐且可操作性并不强，测试中常会遇到各类问题，如：有些终端产品的蓝牙芯片是被封装的，不易找到测试触点，只能寻求芯片厂商协助；有些终端虽然可焊接测试线，却常常因接线错误或者触点接触不良等原因导致测试不稳定，并且不易针对问题查找定位。

5 测试接口问题的解决方案

针对上述内容，本文对传统蓝牙低功耗测试配置进行了优化，避免了蓝牙芯片焊接引线造成的问题，具体方法如图2所示。

图2 优化后的蓝牙低功耗测试配置图

采用图2方法，不需要从蓝牙芯片引线，只需将综测仪和被测设备之间的交互信令通过信令转换单元进行转换，就可以完成测试。信令转换单元的作用是完成交互信令的翻译工作，将蓝牙综测仪发出的标准蓝牙信令转换为被测设备可识别的控制命令，然后将被测设备的反馈信令转换成综测仪可识别的信令，实现了综测仪和被测设备之间正确、稳定的信令交互。信令转换单元一般可选用具有操作系统的电脑，只需在电脑上安装被测设备所需驱动和转换信令所需的软件即可。

选择电脑作为信令转换单元的优势在于，电脑可以安装被测设备所需的驱动及软件，还可以通过编程提高测试方法的兼容性。

6 结束语

由于功耗极低的突出优点，采用蓝牙低功耗技术的终端产品数量和种类逐渐增多，实验室及工厂针对蓝牙低功耗产品进行测试时，常常会遇到文章中所描述的种种问题。设置转换单元对测试信令进行转换，可以解决大部分测试信令无法匹配的问题，弥补了目前采用的引线测试方法的不足，希望可以为读者提供帮助。

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