智能可穿戴設備的無線技術認證探討

張偉康

文章編號：2095-6835（2017）04-0084-02

摘 要：可穿戴設備是工業革命中最重要的核心技術之一，物聯網技術的運用使得各行業得到了前所未有的發展，為人們的生活娛樂帶來了全新的感受。雖然可穿戴設備有廣闊的發展空間，但還存在諸多方面的問題。因此，需要強化無線技術方面的認證，讓可穿戴設備更具規范性、科學性和實用性。

關鍵詞：智能可穿戴設備；無線技術認證；物聯網技術；數據通信

中圖分類號：TN926+.2 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.04.084

智能可穿戴設備的無線認證標準，不僅涉及到電池壽命、電池安全性、整機安全性等方面的內容，還涉及到化學檢測、整機適用性、感應器精準性、軟件與信息安全、無線技術認證等方面的內容。而無線技術認證又是智能可穿戴設備正常運行的前提。絕大多數的可穿戴設備都需要依靠移動終端傳輸、接收和分析數據，而移動終端和傳感器的檢測節點則需要以無線傳輸形式來確保數據通信的正常運行。

1 可穿戴設備的發展現狀分析

依據智能可穿戴設備功能上的差異，可將其分為不同的類別，包括運動類、體感交互類、醫療類、信息資訊類和綜合功能類等，不同的類別針對不同的消費人群，還可細分市場。其中，運動類和醫療健康類的可穿戴設備包括體側腕帶、運動腕帶、智能手環和便攜醫療設備等，例如三星、索尼公司推出的智能手環，蘋果公司等推出的智能手表等，面對的是大眾消費群體；而綜合功能類的智能可穿戴設備和體感控制的智能可穿戴設備，例如谷歌推出的智能眼鏡等，面向的是年輕消費群體；信息咨詢類包括智能手表，以大眾消費群體為主。

2 可穿戴設備的無線技術認證

2.1 NFC認證

NFC認證也就是近場通信認證，屬于短距高頻的一種非接觸式傳輸與識別技術。與藍牙技術相比，該技術操作更加簡單，且配對比較快，主要是依據RFID射頻識別技術衍生出來，可向下兼容RFID，與之相比較，適用范圍更廣，不僅可讀可寫，還能夠直接集成于手上機。同時，NFC比紅外線的數據傳輸得更快，且能耗比較低，能夠實現無電讀取，安全性比較高，與二維碼相比，它能夠快速識別，且信息種類多。在NFC論壇認證中，智能可穿戴設備首先要注冊NFC 論壇會員，并結合論壇相關技術要求研發產品，并且要熟悉掌握論壇關于產品要求和認證政策的測試相關文件，在論壇授權的實驗室列表內，選取適當的第三方測試實驗室。此外，NFC認證還需要對認證協議合同有所了解，并掌握認證相關費用的收取狀況，在確定公司具備NFC論壇分配的關于單位用戶名之后登錄，進入到認證程序中。

通常來講，NFC論壇認證主要有3個階段：①在準備階段中，要研發產品，并在研發后進行產品的預測試。之后，還要參與到NFC論壇相關plugfest互操作的測試中，在熟悉所認證的程序和要求后，選取相應的認證實驗室，填寫協議，在一致性聲明（ICS）基礎上制訂出測試計劃。②在認證測試階段中，實驗室要結合測試計劃，執行相關的認證測試，并由實驗室給出具體、詳細的測試報告和結果。③在上報和批準階段，要由申請方在線注冊，并在簽署認證協議和商標許可協議之后繳納相關費用，上傳認證文件。一般情況下，授權人將會在10個自然日內得到受理和審查，通過產品的認證后會將產品信息刊登于NFC論壇。

2.2 藍牙認證

藍牙認證是針對智能可穿戴設備來說的，它不僅能夠與藍牙耳機等外界設備連接，還能夠與PC等設備連接，以便提交和分析客戶信息，起到移動設備的樞紐作用。因為很多智能穿戴設備不方便連接Wi-Fi，所以，針對這一問題，藍牙技術聯盟推出的藍牙4.1加入了專用通道，并允許可穿戴設備通過IPv6聯機予以使用。同時，為了減弱產品的網絡連接依賴性，通過藍牙4.2便可以正常使用。而在智能可穿戴設備的藍牙認證測試中，首先要進行射頻一致性測試，也就是收信機測試和發信機測試，并進行協議一致性測試、配置文件的兼容性測試、符合性聲明測試。同時，還要審核相關的技術文檔，包括使用說明書、設計原理圖、功能方框圖、設備零部件清單、操作說明和標簽示意等。其中的互操作性測試，主要是針對其他產品的測試，而一致性測試則是針對一個參考系統來進行的產品測試。只有智能穿戴設備符合以上要求，才能夠得到藍牙技術及名稱、標志等方面的使用許可。

通常來說，藍牙認證首先要申請SIG會員，并結合企業和所研發產品的實際狀況購買DID號碼，并選取適當的藍牙認證測試機構進行Profile測試和RF測試。測試完成后，要由藍牙認證專家審核，在審核通過后將名稱公示于SIG網站的DID號碼下，并做國家相關的強制認證，比如CE認證、FCC認證和SRRC認證等。

2.3 無線網認證

無線網認證也就是Wi-Fi認證。針對智能可穿戴設備的某應用領域來說，無線網技術是適用性比較強的連接工具。在Wi-Fi認證中，主要依據IEEE 802.11行業標準認證產品的安全性、安裝便捷性、可靠性和互操性等。其認證標志能夠確保各類操作在相同的頻率波段內，無線網的認證設備具有較強兼容性。而Wi-Fi認證產品只有在通過獨立授權的實驗室的嚴格測試，確保可穿戴設備通過測試之后，制造商和供應商才可以取得商標的使用權。

在Wi-Fi常規認證中，不僅要提供測試的樣品，還需要有驅動安裝、操作使用方式、驅動安裝和特殊命令等技術支持資料，具體如圖1所示。不同的設備有不同的要求。在認證前，要求制造商與實驗室進行有效的溝通。對于認證測試未合格的產品，首先要予以整改。當涉及到設備更換、軟件升級等方面的內容時，要重新測試產品，確保所有測試的規范性和科學性。

在從屬認證中，如果允許產品使用一個共同的模塊進行Wi-Fi認證，則無需再到實驗室中測試。這種測試只適用于單個公司的內部，并將使用共同母模塊的認證產品看作是從屬產品。在從屬認證產品中，母模塊首先要通過ATL測試，并在拿到相關認證資格之后才能夠進行此項操作。在認證過程中，要通過認證系統的提示提交申請，但不需要進行實驗室測試。所認證的從屬產品還要與母模塊一致，使用相同的固定版本和軟硬件，保持相同的產品類型。同時，每一個從屬產品還應該擁有一個唯一的CID號，并由客戶提供比較詳細的使用說明材料。材料經由Wi-Fi聯盟工作人員審批，判定是否符合各項要求。

3 結束語

隨著網絡技術、傳感器技術和無線通信技術的不斷發展，智能可穿戴設備得到了較快的發展，并逐漸成為流行趨勢，極大地便利了人們的生活，給人們帶來了全新的體驗。但是，鑒于云計算的開放性環境和無線通信鏈路的局限性，使得智能可穿戴設備在監測和管理個人數據時面臨較大的安全問題。基于此，就需要強化無線技術認證，讓可穿戴設備更具安全性和實用性。

參考文獻

[1]李娜，季賽花，陳劉洋.基于藍牙4.0技術智能防丟器的設計與實現[J].計算機與數字工程，2016，44（09）：1865-1870.

[2]馬聰聰，李文鋒.基于體域網和云服務的智能穿戴系統研究與實現[J].小型微型計算機系統，2016，37（04）：778-781.

〔編輯：白潔〕