以RFID為核心技術的無線傳感設備助力物聯網的發展
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摘要: 在物聯網領域,中國和其它發達國家站在了同一個起跑線上,中國政府已將物聯網納入國家新興戰略性產業規劃。未來10年左右時間里,物聯網將得到大規模應用,并將根本性地改變世界的面貌。
Abstract:
Key words :
物聯網曾被稱為傳感網,它的英文名稱是“The Internet of things”,即“物物相連的互聯網”,其嚴格定義是:通過無線射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,將物體接入到互聯網或是移動通信網絡,最終形成智能化識別、定位、監控和管理的一種網絡。自1999年美國麻省理工學院的教授首次提出物聯網這一概念來,物聯網技術經歷10年左右的發展,目前已處于市場推廣應用階段。物聯網用途廣泛,遍及工業、環保、交通、醫護、物流等多個領域,被認為是繼互聯網之后下一個萬億級的信息產業。目前普遍認為,未來10年左右時間里,物聯網將得到大規模應用,并將根本性地改變世界的面貌。
2009年11月19日,工業和信息化部無線電管理局局長謝飛波在2009無線技術世界暨物聯網國際高峰會議上表示,無線電與物聯網、感知網有著非常重要的關系,未來無線電技術的應用空間將是無限的,頻譜資源利用率亦將大大提高。
今年1月份,謝飛波局長在出席北郵工商管理新年論壇時發言強調“物聯網中的無線電設備都需要使用頻率資源,但大量使用將會給頻率、頻譜管理帶來很大的挑戰,目前物聯網感知無線電將開啟一個前所未有巨大市場,也將對現有秩序帶來巨大沖擊,目前的現有規則將面臨巨大改革。”
一、物聯網發展給無線電管理帶來的挑戰
隨著無錫“感知中國”中心的創建,物聯網在中國進入了快速發展階段。作為物聯網發展的排頭兵,RFID(RadioFrequencyIdentification)系統在今年國內市場規模將達50億元。RFID是一種非接觸式的自動識別技術,其系統通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。未來幾年內,以RFID為核心技術的無線傳感設備將會大量投入市場,被廣泛應用于物流、交通、零售和制藥等各種領域。物聯網技術越向前發展,對無線電資源的需求就越高,對無線電管理的能力也提出了日益嚴峻的挑戰。
1、如何做好物聯網頻率資源劃分
隨著現有無線電業務的推廣應用、未來無線電新技術的不斷發展,頻譜使用需求激增和頻譜資源緊缺之間的矛盾日益增長。一些國家為了緩解頻率資源緊張的問題,已將頻率分配政策由命令-控制模式逐步轉向市場化模式。我國一直采用的是國際通用的命令-控制模式管理頻率資源,隨著近年來通訊行業的快速發展,國家對每項頻譜政策的出臺都十分謹慎。RFID技術在中國已經存在多年,2O07年4月20日,在經過了反復論證和研究后,信息產業部發布了《8O0MHz/900MHz頻段射頻識別(RFID)技術應用規定(試行)》(信部無[2007]205號),我國UHF頻段RFID無線發射設備的工作頻率劃分終于千呼萬喚始出場。
目前,在物聯網的頻率規劃中,我們面臨的問題有:一是必須盡快制定物聯網的頻率規劃,以滿足飛速增長的物聯網業務發展需求;二是要提高物聯網頻率的利用率,讓頻譜資源得到更有效的利用;三是要借鑒外國物聯網頻率資源管理政策,合理引入市場機制。
2、如何做好物聯網設備管理工作
隨著各種物聯網設備大量涌向市場,利用RFID技術的產品越來越多,如:電子標簽、讀寫器、智能卡、一卡通、門禁考勤、停車識別等設備。而這些傳感設備其實都是一個個無線電發射設備,都需要向外發射、泄漏電磁波。以電子標簽為例,它的工作原理是:標簽(Tag)進入磁場后,接收讀取器(Reader)發出的射頻信號,憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息(PassiveTag),或者主動發送某一頻率的信號(ActiveTag)。電子標簽種類繁多,用途廣泛,大量被投入市場應用后,一旦其技術指標不合格,產品發射的無線電波不僅干擾自身,還干擾到其它合法的業務,嚴重時就會造成重大的安全問題。
因此,在物聯網設備管理中,我們面臨的問題有:一是必須從源頭對物聯網設備嚴加以管理,構筑起物聯網進入市場的第一道防線;二是在物聯網大面積推廣應用后,傳感設備被大范圍使用,必須做好這些設備的無線電管理工作。
3、如何做好物聯網頻率監管工作
由于頻率資源的稀少,物聯網頻段難免會出現與現有其它業務頻段靠近或共用的情況。在我國,UHF頻段RFID技術的具體使用頻率為840MHz~845MHz和920MHz~925MHz。在800/900MHz這一頻段上,與RFID使用頻率靠近的已存在業務有:集群通信下行頻段(851MHz~866MHz)、GSM上行(885MHz~915MHz)、無中心對講(915MHz~917MHz)、立體聲廣播傳輸業務(917MHz~925MHz)、航空無線電導航業務(925MHz~930MHz)、GSM下行(930MHz~960MHz)。RFID設備使用的920MHz~925MHz頻段與點對點立體聲廣播傳輸業務共享,因此采取了跳頻擴頻的措施來減少干擾。
大量同時同地域的無線電設備被使用,當設備出現質量或其它問題時,電磁環境將變得異常復雜。必須要防止可能發生的無線電干擾,并在干擾發生時能快速有效的查處干擾源,才能維護好這一頻段的電波秩序。
二、做好物聯網發展過程中的無線電管理工作
為保證物聯網平穩快速的發展,無線電管理部門要果斷采取措施,從頻率資源劃分、臺站設備管理、維護無線電波秩序等多方面做出積極努力,認真做好每項物聯網新業務的用頻管理工作。
1、要有前瞻性的物聯網頻率規劃方案。對物聯網的頻率規劃,不僅要考慮到近期物聯網發展的頻率需要,還應保證能夠滿足其未來技術發展對頻率的需求;不僅要考慮如何提高頻譜的利用率,還要顧及到物聯網業務和現有業務的兼容問題;不僅要支持我國自主創新的物聯網技術研究,還要能夠與國際標準相銜接以方便我國產品的對外輸出。應以物聯網的發展為契機,推動我國頻率分配政策向更高效的方向發展。
2、加強物聯網設備管理工作,探尋新的管理模式。只有管好了無線電發射設備,才能從源頭上保證無線電波的秩序。為此,一是要從源頭上治理,阻止不規范傳感設備泛濫,積極協調聯合相關部門,加強對無線電設備生產廠家、隱蔽渠道流通的管理,從重從嚴打擊非法設備的生產和銷售活動;二是要結合執法檢查及設備年審工作,展開傳感設備清理登記工作,全面掌握設備使用情況,建立完善的臺站數據庫,規范傳感設備的設置使用;三是要積極尋求新的管理方法,探索多樣化管理途徑,形成更科學有效的設備管理模式,以此促進物聯網大范圍的推廣應用。
3、認真做好無線電電磁環境監管工作。要對新業務所使用的頻率、所在的頻段、電磁環境兼容等做出嚴格的監管。為此,應做到以下兩點:一是要全力做好物聯網頻段的日常監測工作,熟練掌握這一頻段無線電頻譜資源占用和業務工作狀況,仔細分析該頻段的各種頻率使用情況及信號來源,為及時高效地排查各種無線電干擾提供有力的保證;二是要加強無線電業務知識學習,熟練掌握無線電監測測向技術,認真鉆研監測測向設備各項參數,不斷提高對信號測量的準確度,確保在干擾信號查找中能快速準確的查找出干擾源,維護好物聯網頻段的電波秩序。
在物聯網領域,中國和其它發達國家站在了同一個起跑線上,中國政府已將物聯網納入國家新興戰略性產業規劃。如今,物聯網設備市場規模現已逐年激增,相信在未來,物聯網發展必然會呈現騰飛之勢。
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