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无线电监测中心:物联网的无线频谱政策与型号核准测试

发布时间:2010-09-25浏览次数:1509

    2010年3月18日,由国家金卡工程协调领导小组办公室、中国信息产业商会、中国RFID产业联盟、工业与信息化部电子情报研究所联合主办,北京金卡国信信息服务有限澳门十大正规网站、北京时代计世资讯信息技术有限澳门十大正规网站、中国金卡网、RFID中国网联合承办的“第二届中国RFID与物联网发展年会暨首届亚洲智能卡展”RFID与物联网高峰论坛“在香港隆重召开。

    作为本届年会和高峰论坛的官方网站,我们对论坛上的精彩发言进行了编辑整理。本文是根据国家无线电监测中心检测中心主任宋起柱博士的专题发言整理编辑的,以供大家分享。

国家无线电监测中心检测中心主任宋起柱博士 发表演讲

尊敬的张琪会长,尊敬的朋友们大家上午好!

    利用很短的时间我向各位汇报物联网的无线频谱政策与型号核准测试问题,将分四个方面。一是物联网的无线频谱管理;二是型号核准制度和检测项目;三是物联网应用中测试环节的思考;四、国家无线电监测中心检测中心介绍。

一、 物联网的无线频谱管理

    2008年美国次贷危机引起的全球经济危机、能源危机,各国纷纷通过技术创新的方式来应对这些挑战;美国、欧洲各国纷纷提出“智慧地球”和“物联网”发展战略,作为新一轮经济增长的引擎;为了在新一轮科技革命中引领科技的发展,我国提出“新一代信息通信开发技术”(感知中国)等战略;物联网技术开发和应用中无线电频谱资源占有重要地位,但我国对无线电频谱资源的价值并未引起足够的重视;稀缺的频率资源将可能成为物联网和感知中国等新技术应用中需要面临的重大问题;鉴于此,希望行业注重新技术开发和频率资源的有效利用两者均衡的问题。     我个人认为物联网与传感网是两个不同的概念,物联网实质上是泛在网络要融合协同的一种网络工作模式,物联网就是泛在网络及信息化在行业应用角度的一种重要体现。它是物理上覆盖周边的延伸网,也覆盖了泛在互联的网络。但其更多强调的是物物(things)能够在网络下提供自身信息以方便识别和处理的交互工作模式。物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID等技术构造一个覆盖世界上万事万物的网络“Internet of Things”,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。

     物联网的含义是人与物的沟通、人和人的通信、物与物的通信形成相互连接的网络体系。物联网分五个层次,人类从古代发展到今天,一直面临一个巨大的问题:如何获取信息、传递信息、处理信息和应用信息。2008年底,IBM提出“智慧地球”即“更透彻的感知,更全面的互联互通,更深入的智能化”,其实也是涵盖信息获取、信息传递和信息处理三个方面。随着社会的发展,我们需要获取的信息飞速增长,如何更有效地获取信息,传递信息和使用信息成为迫切要解决的问题。ITU提出的物联网的五层结构:物流层、网络接口层、互联网层、传输层和应用层。感知识别层和传输层,这两个层次要消耗大量的频谱资源,在最下面的感知层,从传统的接入式二维码就会大量使用频谱资源。

二、物联网发展中的资源危机和关键问题

     物联网作为新一代信息通信技术发展的一个突出表现,在广泛应用于人们生活、工业发展、社会服务改善的同时,也面临着需要解决的关键问题。首先是频谱资源问题,物联网是以无线电频谱作为基础资源来实现其移动性、泛在性的,而无线电频谱作为一种不可再生的无形资源,国家必须出台相关政策明确各个无线频谱的具体应用。成本问题,人与物,物与物相连,即使是局部的物联网,企业信息化参与各方都需较大投入;要实现一个完全互联互通的物联网世界,传感与接入设备的成本是关注的必要因素。其二标准问题是当前发展物联网的瓶颈之一,没有统一的标准,会导致出现产品创新慢、业务成本高、服务质量差等突出问题。其三,关键技术问题也是制约物联网发展的核心问题之一。目前,RFID作为关键技术其核心领域还未全面进入产业化,物联网建设必须在通信支撑技术、信息加工、过滤、存储、命令响应技术以及网络接口与传输技术等各方面全面协调下进行。其四,安全隐私问题。无线电频谱在任意空间的充斥即是无线电频谱的优点,也是它致命的一个缺陷,因为具备解密功能的接收设备都有可能在不同的位置接收信息,这对用户的安全和隐私是一个很大的威胁。

三、无线电管理和现阶段物联网频率政策介绍

    国外各个频段RFID应用场景广阔,UHF频段主要集中在860-960MHz; 带宽总数小于10MHz; UHF频段业务不多,没有中国情况复杂;各国频率政策和射频参数定义有所不同。2007年发布840MHz~845MHz/920MHz~925 MHz的规划文件,由于规划时考虑到频率的有效使用,对临近的无线要进行限定,防止干扰。这种频率划分方法和欧洲的频率规划也是类似的,欧洲目前所提出的频率使用方案为865~868MHz,信道间隔为200kHz。目的是尽最大可能的保护和兼容邻近的无线电业务。物联网大范围应用时,动态频谱分配方式将有可能成为无线管理的主流。

四、型号核准制度和检测项目

    型号核准是一项行政许可并符合国际惯例,无线电管理为什么有这个部门,物权法第十五条特别规定:“无线电频率资源属于国家所有”国家层面,国际电信联盟ITU在《无线电规则》第3条及相应的附录2、3和建议书规定了无线电电台的技术规范,并要求各成员国主管机构应确保在其境内使用的无线电设备满足这些规则的要求,尽最大可能,以最有效、最安全的方式科学利用频谱资源。国际上,包括欧盟、美国、日本等在内的绝大多数国家和地区均对无线电发射设备采取了类似型号核准的类似做法,并一致认可该制度,惟其如此,才是从源头上对无线电干扰源头进行有效监管,使无线电管理起到事办半功倍的成效管理效果。10年来,我国无线电发射设备型号核准制度管理已形成了从政策法规依据、行政许可事项到检测机构认定及管理、检测技术参数制定、检测业务流程等方面的完备的制度体系和标准程序。物联网中的无线感知设备,如使用成熟的基数,无线发射设备将遵照现有的无线电规则;如开发新的技术,无线电管理部门将发布新的设备管理规则。

     根据《中华人民共和国无线电管理条例》,我国对各类无线电发射设备实施型号核准管理。目前,在物联网应用中以WLAN、蓝牙、UWB、ZigBee、RFID等为代表的微功率、短距离无线电设备在应用时按免无线电电台执照管理,但该类设备必须通过无线电发射设备型号核准检测,并获得我国工业与信息化部核发的无线电发射设备型号核准证后才能在中国生产、销售和使用。

    目前,SRTC是国内物联网最权威的感知层无线设备的型号核准授权检测机构,也是RFID有源设备的国内唯一授权型号核准测试机构。

    物联网应用中测试链的思考

    在产品级测试上,验证设备功能治标、耐用性和抗毁性、抗电磁性能、测试设备的空口特性。系统级,排除环境因素的性能指标:读/写距离、读/写范围、读/写时间、读/写速率、物品移动速度;排除环境因素的电磁指标:辐射骚扰、辐射抗扰。应用级考虑环境因素的性能指标:物品码放、天线摆放位置、读/写成功率、读/写速率、物品移动速度;考虑特定空间中存在多种无线系统的性能指标:要求空间各系统的电磁信号强度可控,RFID系统与多种系统各共存的电磁干扰分析。

    国家无线电监测中心检测中心简介

    SRTC是我国无线电领域国内最权威的检测及校准机构,拥有国内、国际相关认证、认可检测资质12项;检测中心是经国家质检总局授权的500家国家质检中心之一的实验室;现有工作人员136人,工程技术80%,博士、硕士比例达40%。具备近二十年丰富的无线电管理及无线电设备测试经验。测试系统、仪表近300台、套,测试硬件投资近4亿元;覆盖公众移动通信、专业无线通信、无线接入、短距离微功率、广播电视、雷达、导航、物联网等无线电新技术等各个领域;具备射频、协议、EMC、电磁暴露、电气安全、信息安全、RoHS、RFID,SAR校准等多个测量领域的技术能力。

    SRTC从2007年开始牵头开展国家863重大科研项目“射频识别通信测试技术研究”,旨在建立一套RFID应用方案公共测试系统,为我国RFID产品的研究、开发、设计与应用提供基础和技术服务,为RFID的技术和产品的研发和生产提供一个可靠的评估环境,通过产品评测,能够对产品的可靠性与质量提供一个基本的评估框架,对产品的实用性也是一个很好的参照,同时通过不定期发布RFID技术评测结果,可以让行业主管部门及研究技术人员了解目前RFID前端技术的现状及性能指标,为以后的研究与开发制订新的目标,促进RFID在不同领域研究、开发与应用,为产业应用提供展示、示范平台。谢谢大家。