【技术】白皮书：Zigbee测试工具为物联网设备制造商造福

梗概
• 通过自动化测试工具仿真应用环境和实际用例来提高测试质量
• 诊断和监控功能以及明晰的测试报告方便验证纠错
• 产品开发人员可以通过的内部预测试来加快产品上市的时间，减少成本和降低审批流程的风险
• 通过可重复的测试案例和可复制的测试条件来提高测试结果的一致性
 
介绍
ZigBee联盟提供的软件测试工具是Zigbee认证计划的一部分，协助Zigbee产品的开发，改进测试验证程序，降低产品的综合成本和缩短上市时间。使用Zigbee测试工具能够进行手工测试或自动化测试、通过扩大测试案例的覆盖率提高软件组件质量、让产品开发人员在Zigbee产品的开发阶段进行内部预测试缩短上产品市时间，从而提高生产率。可以说，Zigbee测试工具是广泛应用于物联网的Zigbee整体解决方案的重要组成部分。

Zigbee测试工具（ZTT）
整套软件测试工具包括运用大量测试脚本的测试引擎（基于Windows的应用程序）和无线USB dongle（联盟指定的支持硬件），这些组件经过配置在一系列不同的条件和环境下运行Zigbee设备并进行分析和测试。通过这一过程验证该设备是否符合Zigbee技术规范，确认运行情况和输出信息，并生成相应测试报告。

图 1：Zigbee测试工具界面截图

特定的测试脚本用于处理不同的测试数据和执行各种测试场景。测试前提条件的设置功能可以模拟通常难以实现的测试用例（例如网络过载），或进行错误测试（例如，接收到非正常格式的命令或遇到非合规的场景），以确保产品应用时可以恰当地处理无效的属性和变量，应付意外的用户交互指令。而仅仅使用黄金测试单元（GoldenUnit）或参考应用往往难以发现执行出错时的故障转移进程。

生成的测试报告既有明确的测试结论，也提供了的格式统一的测试结果摘要，方便开发人员快速准确地评估设备的Zigbee性能，并帮助实施人员和测试人员进行诊断和监测，清楚地识别哪个测试通过了，哪个测试失败了，以及为什么失败。测试工具分析被测实现（IUT）的响应，并将其与脚本预期响应进行比较，相比用人工对结果进行分析而言，这样做更不容易出错。

图2：Zigbee测试工具

此外，测试工具允许测试自动化，调用既定的参数和前提条件进行例行测试。使用测试工具执行测试用例在测试步骤的严格顺序以及命令和事件的精确定时方面是高度可控的。可用测试脚本库有助于后续测试可以重复运行相同的条件和参数值。这样确保了无论哪家授权的第三方Zigbee认证测试机构执行测试过程，其测试结果都是一致的。

将Zigbee测试工具提供给联盟成员的另一个主要好处是保持设备运作的一致性和降低测试失败的风险。Zigbee设备开发人员可以在将其设备提交给授权的第三方测试机构之前，在内部预先测试其应用。开发人员可以凭借即时反馈可靠地预测认证测试能否成功，避免重新进行测试，这样可以缩短开发周期和提高一次认证通过的比例，从而节省时间和成本。

此外，制造商也可以通过专用的和特制的测试脚本来创建和添加自己的测试用例，轻松扩展测试工具的功能。帮助开发人员根据特定的市场需求增强产品稳定性或者测试使产品增值的差异化功能。

Zigbee认证设备越多，开发人员和用户的选择就越多，也越灵活，对产品和服务能够协同工作更有信心。 Zigbee测试工具使成员公司能充分利用Zigbee联盟提供的专业服务，充满信心地快速将产品推上市场。
 
Zigbee认证程序
Zigbee认证程序10多年前就已经开始实施，为Zigbee联盟成员和整个市场验证产品是否如其所声称那样符合Zigbee联盟标准提供了一整套明确的、可重复的、独立的方法。Zigbee认证程序包括两个主要级别的认证：

• Zigbee兼容平台
此认证级别验证成员产品符合IEEE 802.1.54 PHY / MAC和适用的Zigbee联盟网络层规范（例如，Zigbee PRO）

• Zigbee认证产品
需要在Zigbee兼容平台之上构建，此认证级别验证Zigbee产品的应用层（例如Zigbee 3.0）符合标准要求。
应用层的互操作性也作为此程序的一部分进行验证。
 
Zigbee认证程序遵循国际认证指南（ISO指南第67号类型1b），并且基本上符合ISO指南第65号“对从事产品认证机构的一般要求”。该程序在测试和认证之间有明确区分：
• 测试由独立的测试服务提供商执行
• 认证仅由Zigbee联盟执行

Zigbee联盟目前有五个授权测试服务提供商，位置遍布全球，确保大多数会员都能获取本地化服务：
• Element Materials（欧洲）
• 中国电子标准化研究所（中国）
• National Technical Systems（北美）
• 德国莱茵TÜV（北美，欧洲，亚洲）
• Underwriter Laboratories（北美，欧洲）

所有联盟测试服务提供商均通过ISO 17025认证，他们在被授权为联盟成员提供测试服务之前，必须经过严格的流程验证他们的Zigbee技术知识以及执行联盟所定义的测试流程的能力。这些服务提供商还需要通过年度审核，以确保他们的服务和能力继续满足Zigbee联盟要求。

Zigbee测试工具是Zigbee认证程序的重要组成部分。所有联盟授权测试服务提供商都装备了Zigbee测试工具并进行过培训。在测试Zigbee产品时，他们需要使用该测试工具以及经过验证和批准的Zigbee联盟测试脚本。测试工具的输出结果包括在他们向成员公司提供的测试报告中，并作为产品认证申请文件的一部分提交给联盟。通过在我们的不同测试服务提供商中使用相同的测试工具，可以确保所有被测产品结果的可比性，有助于提高测试程序质量和增加成员价值。

Zigbee认证程序验证的是产品的合规性，制造商也可以有选择地使用软件测试工具来测试产品的互操作性。 Zigbee测试工具提供详细的信息来跟踪和记录空中传输的Zigbee数据包，如果发现某些行为不符合预期，可以借此帮助查找根本原因。
 
在哪里获得Zigbee测试工具？
联盟成员可以通过成员专区访问Zigbee联盟测试工具套件的相关内容，安装程序、使用指南、测试脚本库和技术支持资源都可以在成员专区中找到。这些工具对所有Zigbee联盟成员开放，而且某些成员（按其成员身份级别）有资格享受年度许可证书的折扣。有关Zigbee联盟测试工具套件的更多信息，请联系世强。
 
结语
Zigbee测试工具是一个能带来种种福利的软件测试工具，包括通过测试过程的自动化改进产品质量；模拟难以实现的条件和用例进行测试；凭借诊断和监视功能以及明晰的测试报告方便验证过程；缩短产品上市时间；通过内部预测试降低认证测试流程的风险；和凭借可重复的测试案例和可复制的测试条件提高测试结果的一致性。加上覆盖全球的五家声誉卓著的授权测试服务提供商所支持的强大Zigbee认证程序，Zigbee联盟的测试工具能为物联网设备制造商带来巨大优势。

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