2010年3月18日,由國家金卡工程協調領導小組辦公室、中國信息產業商會、中國RFID產業聯盟、工業與信息化部電子情報研究所聯合主辦,北京金卡國信信息服務有限公司、北京時代計世資訊信息技術有限公司、中國金卡網、RFID中國網聯合承辦的“第二屆中國RFID與物聯網發展年會暨首屆亞洲智能卡展”RFID與物聯網高峰論壇“在香港隆重召開。
作為本屆年會和高峰論壇的官方網站,我們對論壇上的精彩發言進行了編輯整理。本文是根據國家無線電監測中心" title="無線電監測中心" target="_blank">無線電監測中心檢測中心主任宋起柱博士的專題發言整理編輯的,以供大家分享。
國家無線電監測中心檢測中心主任宋起柱博士 發表演講
尊敬的張琪會長,尊敬的朋友們大家上午好!
利用很短的時間我向各位匯報物聯網的無線頻譜政策與型號核準測試問題,將分四個方面。一是物聯網的無線頻譜管理;二是型號核準制度和檢測項目;三是物聯網應用中測試環節的思考;四、國家無線電監測中心檢測中心介紹。
一、 物聯網的無線頻譜管理
2008年美國次貸危機引起的全球經濟危機、能源危機,各國紛紛通過技術創新的方式來應對這些挑戰;美國、歐洲各國紛紛提出“智慧地球”和“物聯網”發展戰略,作為新一輪經濟增長的引擎;為了在新一輪科技革命中引領科技的發展,我國提出“新一代信息通信開發技術”(感知中國)等戰略;物聯網技術開發和應用中無線電頻譜資源占有重要地位,但我國對無線電頻譜資源的價值并未引起足夠的重視;稀缺的頻率資源將可能成為物聯網和感知中國等新技術應用中需要面臨的重大問題;鑒于此,希望行業注重新技術開發和頻率資源的有效利用兩者均衡的問題。
我個人認為物聯網與傳感網是兩個不同的概念,物聯網實質上是泛在網絡要融合協同的一種網絡工作模式,物聯網就是泛在網絡及信息化在行業應用角度的一種重要體現。它是物理上覆蓋周邊的延伸網,也覆蓋了泛在互聯的網絡。但其更多強調的是物物(things)能夠在網絡下提供自身信息以方便識別和處理的交互工作模式。物聯網是在計算機互聯網的基礎上,利用RFID等技術構造一個覆蓋世界上萬事萬物的網絡“Internet of Things”,通過計算機互聯網實現物品(商品)的自動識別和信息的互聯與共享。
物聯網的含義是人與物的溝通、人和人的通信、物與物的通信形成相互連接的網絡體系。物聯網分五個層次,人類從古代發展到今天,一直面臨一個巨大的問題:如何獲取信息、傳遞信息、處理信息和應用信息。2008年底,IBM提出“智慧地球”即“更透徹的感知,更全面的互聯互通,更深入的智能化”,其實也是涵蓋信息獲取、信息傳遞和信息處理三個方面。隨著社會的發展,我們需要獲取的信息飛速增長,如何更有效地獲取信息,傳遞信息和使用信息成為迫切要解決的問題。ITU提出的物聯網的五層結構:物流層、網絡接口層、互聯網層、傳輸層和應用層。感知識別層和傳輸層,這兩個層次要消耗大量的頻譜資源,在最下面的感知層,從傳統的接入式二維碼就會大量使用頻譜資源。
二、物聯網發展中的資源危機和關鍵問題
物聯網作為新一代信息通信技術發展的一個突出表現,在廣泛應用于人們生活、工業發展、社會服務改善的同時,也面臨著需要解決的關鍵問題。首先是頻譜資源問題,物聯網是以無線電頻譜作為基礎資源來實現其移動性、泛在性的,而無線電頻譜作為一種不可再生的無形資源,國家必須出臺相關政策明確各個無線頻譜的具體應用。成本問題,人與物,物與物相連,即使是局部的物聯網,企業信息化參與各方都需較大投入;要實現一個完全互聯互通的物聯網世界,傳感與接入設備的成本是關注的必要因素。其二標準問題是當前發展物聯網的瓶頸之一,沒有統一的標準,會導致出現產品創新慢、業務成本高、服務質量差等突出問題。其三,關鍵技術問題也是制約物聯網發展的核心問題之一。目前,RFID作為關鍵技術其核心領域還未全面進入產業化,物聯網建設必須在通信支撐技術、信息加工、過濾、存儲、命令響應技術以及網絡接口與傳輸技術等各方面全面協調下進行。其四,安全隱私問題。無線電頻譜在任意空間的充斥即是無線電頻譜的優點,也是它致命的一個缺陷,因為具備解密功能的接收設備都有可能在不同的位置接收信息,這對用戶的安全和隱私是一個很大的威脅。
三、無線電管理和現階段物聯網頻率政策介紹
國外各個頻段RFID應用場景廣闊,UHF頻段主要集中在860-960MHz; 帶寬總數小于10MHz; UHF頻段業務不多,沒有中國情況復雜;各國頻率政策和射頻參數定義有所不同。2007年發布840MHz~845MHz/920MHz~925 MHz的規劃文件,由于規劃時考慮到頻率的有效使用,對臨近的無線要進行限定,防止干擾。這種頻率劃分方法和歐洲的頻率規劃也是類似的,歐洲目前所提出的頻率使用方案為865~868MHz,信道間隔為200kHz。目的是盡最大可能的保護和兼容鄰近的無線電業務。物聯網大范圍應用時,動態頻譜分配方式將有可能成為無線管理的主流。
四、型號核準制度和檢測項目
型號核準是一項行政許可并符合國際慣例,無線電管理為什么有這個部門,物權法第十五條特別規定:“無線電頻率資源屬于國家所有”國家層面,國際電信聯盟ITU在《無線電規則》第3條及相應的附錄2、3和建議書規定了無線電電臺的技術規范,并要求各成員國主管機構應確保在其境內使用的無線電設備滿足這些規則的要求,盡最大可能,以最有效、最安全的方式科學利用頻譜資源。國際上,包括歐盟、美國、日本等在內的絕大多數國家和地區均對無線電發射設備采取了類似型號核準的類似做法,并一致認可該制度,惟其如此,才是從源頭上對無線電干擾源頭進行有效監管,使無線電管理起到事辦半功倍的成效管理效果。10年來,我國無線電發射設備型號核準制度管理已形成了從政策法規依據、行政許可事項到檢測機構認定及管理、檢測技術參數制定、檢測業務流程等方面的完備的制度體系和標準程序。物聯網中的無線感知設備,如使用成熟的基數,無線發射設備將遵照現有的無線電規則;如開發新的技術,無線電管理部門將發布新的設備管理規則。
根據《中華人民共和國無線電管理條例》,我國對各類無線電發射設備實施型號核準管理。目前,在物聯網應用中以WLAN、藍牙、UWB、ZigBee、RFID等為代表的微功率、短距離無線電設備在應用時按免無線電電臺執照管理,但該類設備必須通過無線電發射設備型號核準檢測,并獲得我國工業與信息化部核發的無線電發射設備型號核準證后才能在中國生產、銷售和使用。
目前,SRTC是國內物聯網最權威的感知層無線設備的型號核準授權檢測機構,也是RFID有源設備的國內唯一授權型號核準測試機構。
物聯網應用中測試鏈的思考
在產品級測試上,驗證設備功能治標、耐用性和抗毀性、抗電磁性能、測試設備的空口特性。系統級,排除環境因素的性能指標:讀/寫距離、讀/寫范圍、讀/寫時間、讀/寫速率、物品移動速度;排除環境因素的電磁指標:輻射騷擾、輻射抗擾。應用級考慮環境因素的性能指標:物品碼放、天線擺放位置、讀/寫成功率、讀/寫速率、物品移動速度;考慮特定空間中存在多種無線系統的性能指標:要求空間各系統的電磁信號強度可控,RFID系統與多種系統各共存的電磁干擾分析。
國家無線電監測中心檢測中心簡介
SRTC是我國無線電領域國內最權威的檢測及校準機構,擁有國內、國際相關認證、認可檢測資質12項;檢測中心是經國家質檢總局授權的500家國家質檢中心之一的實驗室;現有工作人員136人,工程技術80%,博士、碩士比例達40%。具備近二十年豐富的無線電管理及無線電設備測試經驗。測試系統、儀表近300臺、套,測試硬件投資近4億元;覆蓋公眾移動通信、專業無線通信、無線接入、短距離微功率、廣播電視、雷達、導航、物聯網等無線電新技術等各個領域;具備射頻、協議、EMC、電磁暴露、電氣安全、信息安全、RoHS、RFID,SAR校準等多個測量領域的技術能力。
SRTC從2007年開始牽頭開展國家863重大科研項目“射頻識別通信測試技術研究”,旨在建立一套RFID應用方案公共測試系統,為我國RFID產品的研究、開發、設計與應用提供基礎和技術服務,為RFID的技術和產品的研發和生產提供一個可靠的評估環境,通過產品評測,能夠對產品的可靠性與質量提供一個基本的評估框架,對產品的實用性也是一個很好的參照,同時通過不定期發布RFID技術評測結果,可以讓行業主管部門及研究技術人員了解目前RFID前端技術的現狀及性能指標,為以后的研究與開發制訂新的目標,促進RFID在不同領域研究、開發與應用,為產業應用提供展示、示范平臺。謝謝大家。