基于RFID的无线传感设备助物联网的发展

物联网曾被称为传感网，它的英文名称是“The Internet ofthings”，即“物物相连的互联网”，其严格定义是：通过无线射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，将物体接入到互联网或是移动通信网络，最终形成智能化识别、定位、监控和管理的一种网络。自1999年美国麻省理工学院的教授首次提出物联网这一概念来，物联网技术经历10年左右的发展，目前已处于市场推广应用阶段。物联网用途广泛，遍及工业、环保、交通、医护、物流等多个领域，被认为是继互联网之后下一个万亿级的信息产业。目前普遍认为，未来10年左右时间里，物联网将得到大规模应用，并将根本性地改变世界的面貌。
2009年11月19日，工业和信息化部无线电管理局局长谢飞波在2009无线技术世界暨物联网国际高峰会议上表示，无线电与物联网、感知网有着非常重要的关系，未来无线电技术的应用空间将是无限的，频谱资源利用率亦将大大提高。
今年1月份，谢飞波局长在出席北邮工商管理新年论坛时发言强调“物联网中的无线电设备都需要使用频率资源，但大量使用将会给频率、频谱管理带来很大的挑战，目前物联网感知无线电将开启一个前所未有巨大市场，也将对现有秩序带来巨大冲击，目前的现有规则将面临巨大改革。”
一、物联网发展给无线电管理带来的挑战
随着无锡“感知中国”中心的创建，物联网在中国进入了快速发展阶段。作为物联网发展的排头兵，RFID(RadioFrequencyIdentification)系统在今年国内市场规模将达50亿元。RFID是一种非接触式的自动识别技术，其系统通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。未来几年内，以RFID为核心技术的无线传感设备将会大量投入市场，被广泛应用于物流、交通、零售和制药等各种领域。物联网技术越向前发展，对无线电资源的需求就越高，对无线电管理的能力也提出了日益严峻的挑战。
1、如何做好物联网频率资源划分
随着现有无线电业务的推广应用、未来无线电新技术的不断发展，频谱使用需求激增和频谱资源紧缺之间的矛盾日益增长。一些国家为了缓解频率资源紧张的问题，已将频率分配政策由命令-控制模式逐步转向市场化模式。我国一直采用的是国际通用的命令-控制模式管理频率资源，随着近年来通讯行业的快速发展，国家对每项频谱政策的出台都十分谨慎。RFID技术在中国已经存在多年，2O07年4月20日，在经过了反复论证和研究后，信息产业部发布了《8O0MHz/900MHz频段射频识别(RFID)技术应用规定(试行)》(信部无『2007』205号)，我国UHF频段RFID无线发射设备的工作频率划分终于千呼万唤始出场。
目前，在物联网的频率规划中，我们面临的问题有：一是必须尽快制定物联网的频率规划，以满足飞速增长的物联网业务发展需求;二是要提高物联网频率的利用率，让频谱资源得到更有效的利用;三是要借鉴外国物联网频率资源管理政策，合理引入市场机制。
2、如何做好物联网设备管理工作
随着各种物联网设备大量涌向市场，利用RFID技术的产品越来越多，如：电子标签、读写器、智能卡、一卡通、门禁考勤、停车识别等设备。而这些传感设备其实都是一个个无线电发射设备，都需要向外发射、泄漏电磁波。以电子标签为例，它的工作原理是：标签(Tag)进入磁场后，接收读取器(Reader)发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(PassiveTag)，或者主动发送某一频率的信号(ActiveTag)。电子标签种类繁多，用途广泛，大量被投入市场应用后，一旦其技术指标不合格，产品发射的无线电波不仅干扰自身，还干扰到其它合法的业务，严重时就会造成重大的安全问题。
因此，在物联网设备管理中，我们面临的问题有：一是必须从源头对物联网设备严加以管理，构筑起物联网进入市场的第一道防线;二是在物联网大面积推广应用后，传感设备被大范围使用，必须做好这些设备的无线电管理工作。
3、如何做好物联网频率监管工作
由于频率资源的稀少，物联网频段难免会出现与现有其它业务频段靠近或共用的情况。在我国，UHF频段RFID技术的具体使用频率为840MHz～845MHz和920MHz～925MHz。在800/900MHz这一频段上，与RFID使用频率靠近的已存在业务有：集群通信下行频段(851MHz～866MHz)、GSM上行(885MHz～915MHz)、无中心对讲(915MHz～917MHz)、立体声广播传输业务(917MHz～925MHz)、航空无线电导航业务(925MHz～930MHz)、GSM下行(930MHz～960MHz)。RFID设备使用的920MHz～925MHz频段与点对点立体声广播传输业务共享，因此采取了跳频扩频的措施来减少干扰。
大量同时同地域的无线电设备被使用，当设备出现质量或其它问题时，电磁环境将变得异常复杂。必须要防止可能发生的无线电干扰，并在干扰发生时能快速有效的查处干扰源，才能维护好这一频段的电波秩序。
二、做好物联网发展过程中的无线电管理工作
为保证物联网平稳快速的发展，无线电管理部门要果断采取措施，从频率资源划分、台站设备管理、维护无线电波秩序等多方面做出积极努力，认真做好每项物联网新业务的用频管理工作。
1、要有前瞻性的物联网频率规划方案。对物联网的频率规划，不仅要考虑到近期物联网发展的频率需要，还应保证能够满足其未来技术发展对频率的需求;不仅要考虑如何提高频谱的利用率，还要顾及到物联网业务和现有业务的兼容问题;不仅要支持我国自主创新的物联网技术研究，还要能够与国际标准相衔接以方便我国产品的对外输出。应以物联网的发展为契机，推动我国频率分配政策向更高效的方向发展。
2、加强物联网设备管理工作，探寻新的管理模式。只有管好了无线电发射设备，才能从源头上保证无线电波的秩序。为此，一是要从源头上治理，阻止不规范传感设备泛滥，积极协调联合相关部门，加强对无线电设备生产厂家、隐蔽渠道流通的管理，从重从严打击非法设备的生产和销售活动;二是要结合执法检查及设备年审工作，展开传感设备清理登记工作，全面掌握设备使用情况，建立完善的台站数据库，规范传感设备的设置使用;三是要积极寻求新的管理方法，探索多样化管理途径，形成更科学有效的设备管理模式，以此促进物联网大范围的推广应用。[!--empirenews.page--]
3、认真做好无线电电磁环境监管工作。要对新业务所使用的频率、所在的频段、电磁环境兼容等做出严格的监管。为此，应做到以下两点：一是要全力做好物联网频段的日常监测工作，熟练掌握这一频段无线电频谱资源占用和业务工作状况，仔细分析该频段的各种频率使用情况及信号来源，为及时高效地排查各种无线电干扰提供有力的保证;二是要加强无线电业务知识学习，熟练掌握无线电监测测向技术，认真钻研监测测向设备各项参数，不断提高对信号测量的准确度，确保在干扰信号查找中能快速准确的查找出干扰源，维护好物联网频段的电波秩序。
在物联网领域，中国和其它发达国家站在了同一个起跑线上，中国政府已将物联网纳入国家新兴战略性产业规划。如今，物联网设备市场规模现已逐年激增，相信在未来，物联网发展必然会呈现腾飞之势