RFID（射頻標(biāo)簽）技術(shù)正在零售、醫(yī)藥,、運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,，而且正在滲透到各傳統(tǒng)行業(yè)中，目前物資設(shè)備管理是RFID技術(shù)增長最快的領(lǐng)域之一,，許多企業(yè)通過將RFID標(biāo)簽與物資設(shè)備管理系統(tǒng)融合,，可以自動,、實(shí)時(shí)、智能地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的物資設(shè)備調(diào)動管理,。在這樣的背景下，中國移動通信公司廣東分公司率先在國內(nèi)嘗試將RFID技術(shù)引入其基站通信設(shè)備的管理工作中,，實(shí)現(xiàn)高效,、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的設(shè)備調(diào)動管理,。

　　本文將主要介紹基站通信設(shè)備管理中應(yīng)用的RFID進(jìn)行通信設(shè)備管理的思路,、技術(shù)方案和技術(shù)難點(diǎn)等。
　　一,、背景和意義

　　廣東移動公司每年都要進(jìn)行大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備拆閑補(bǔ)忙,、基站載波調(diào)整工作，同時(shí)還有數(shù)以十萬計(jì)的新增設(shè)備并網(wǎng)運(yùn)行,，以上原因造成設(shè)備調(diào)動管理和資產(chǎn)清查工作異常艱巨,！傳統(tǒng)的人工前臺加計(jì)算機(jī)后臺的設(shè)備資產(chǎn)管理方式越來越不能滿足實(shí)際情況的需要。傳統(tǒng)方式的前臺目前仍以人工方式進(jìn)行,，現(xiàn)場清點(diǎn),、手抄、錄入,、匯總,，多種人工參與后才能將采集的設(shè)備資產(chǎn)信息導(dǎo)入后臺的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫。設(shè)備資產(chǎn)管理中的大量人工參與造成了流程復(fù)雜,、時(shí)間長,、實(shí)時(shí)性差、管理難度大,、差錯率高等問題,，最終降低了設(shè)備利用率，增加了運(yùn)營成本,。

　　隨著公司的發(fā)展,，廣東移動面臨如何對數(shù)量龐大的通信設(shè)備進(jìn)行高效科學(xué)管理的問題。因此,，廣東移動希望通過RFID這項(xiàng)新技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程,、動態(tài)、實(shí)時(shí)的設(shè)備資產(chǎn)數(shù)據(jù)采集,，替換傳統(tǒng)資產(chǎn)管理方式的前臺人工數(shù)據(jù)采集,，更好的與后臺計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫結(jié)合，形成全智能化的設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng),，從而大大提高設(shè)備利用率,，降低運(yùn)營成本,。

　　二、技術(shù)總體介紹

　　RFID技術(shù)是21世紀(jì)發(fā)展最快的一項(xiàng)高科技技術(shù),，隨著與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合,，RFID技術(shù)展現(xiàn)出巨大的市場應(yīng)用潛力，被稱為“物聯(lián)網(wǎng)”和“第二代Internet”,。

　　RFID是射頻識別技術(shù)的英文(Radio Frequency Identification)縮寫,，射頻識別技術(shù)是20世紀(jì)90年代開始興起的一種自動識別技術(shù)，RFID技術(shù)利用無線射頻方式在閱讀器和射頻卡之間進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)傳輸,，以達(dá)到目標(biāo)識別和數(shù)據(jù)交換的目的,。與傳統(tǒng)的條型碼、磁卡及IC卡相比,，射頻卡具有非接觸,、閱讀速度快、無磨損,、不受環(huán)境影響,、壽命長、便于使用的特點(diǎn)和具有防沖突功能,，能同時(shí)處理多張卡片,。在國外，射頻識別技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化,、商業(yè)自動化,、交通運(yùn)輸控制管理、資產(chǎn)管理等眾多領(lǐng)域,。

　　1.系統(tǒng)組成

　　最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成,。

　　標(biāo)簽(Tag，即射頻卡)：由耦合元件及芯片組成,，標(biāo)簽含有內(nèi)置天線,，用于和射頻天線間進(jìn)行通信。

　　閱讀器：讀取(在讀寫卡中還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備,。

　　天線：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號,。

　　2.射頻卡的標(biāo)準(zhǔn)及分類

　　目前生產(chǎn)RFID產(chǎn)品的很多公司都采用自己的標(biāo)準(zhǔn)，國際上還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),。目前,，可供射頻卡使用的幾種標(biāo)準(zhǔn)有ISO10536、ISO14443,、ISO15693和ISO18000,。應(yīng)用最多的是ISO14443和ISO15693，這兩個標(biāo)準(zhǔn)都由物理特性、射頻功率和信號接口,、初始化和反碰撞以及傳輸協(xié)議四部分組成,。包括13.56MHz、800MHz,、2.4GHz等多種頻率,。

　　目前生產(chǎn)的RFID產(chǎn)品主要分為兩大類：主動式（有源式）和被動式（無源式）。

　　*被動式標(biāo)簽

　　被動式標(biāo)簽內(nèi)部不帶電池,，要靠外界提供能量才能工作,，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入系統(tǒng)的工作區(qū)域，天線接收到特定的電磁波,，線圈就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，再經(jīng)過整流電路給標(biāo)簽供電,。被動式標(biāo)簽讀取距離近（幾厘米到5米）,，遠(yuǎn)距離讀寫需要加大讀頭發(fā)射功率和提高接收敏感性才能可靠識別，被動式標(biāo)簽壽命長,、成本較低,，但讀頭價(jià)格較高。

　　*主動式標(biāo)簽

　　主動式標(biāo)簽內(nèi)部帶電池,，標(biāo)簽主動發(fā)射信號,，讀頭可以不發(fā)射功率，標(biāo)簽功率一般小于5mW,?？赏瑫r(shí)識別多個目標(biāo)系統(tǒng)，能對100km/h的高速移動目標(biāo)識別,，識別范圍1～100m可調(diào),，主動式標(biāo)簽壽命受電池影響、成本較高,，但讀頭價(jià)格較低,。

　　考慮到基站通信設(shè)備有較強(qiáng)的電磁屏蔽、較高的功率控制要求以及識別距離的需要,，我們選擇了主動式RFID標(biāo)簽作為基站資產(chǎn)管理的應(yīng)用技術(shù)作為探索方向,。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
 

　　主動式RFID基站監(jiān)控設(shè)備由RFID讀寫器（包括微波天線及讀寫控制器）和安裝在通信設(shè)備（如載波板卡）上的電子標(biāo)簽以及在金屬屏蔽設(shè)備（如機(jī)柜）上的機(jī)柜中繼器組成,。

　　RFID讀寫器是資產(chǎn)電子標(biāo)簽和機(jī)柜中繼器的讀寫控制器,，由加密電路、編解碼器電路和微波通信控制器等組成,，以RFID通信協(xié)議的數(shù)據(jù)交換方式和微波無線傳遞手段,。接收到標(biāo)簽信息后，可以通過GPRS、有線傳輸?shù)仁侄螌?shù)據(jù)傳送到后臺系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程,、實(shí)時(shí)、動態(tài)的設(shè)備資產(chǎn)情況采集和分析,。

　　電子標(biāo)簽是一種具有微波通信功能和信息存儲功能的移動設(shè)備識別裝置,。資產(chǎn)電子標(biāo)簽本身具備惟一的ID號，可通過ID號與具體資產(chǎn)的后臺數(shù)據(jù)綁定作為資產(chǎn)信息識別監(jiān)控的載體,。

　　機(jī)柜中繼器同樣是一種具有微波通信功能和信息存儲功能的移動設(shè)備識別裝置,，除了具備電子標(biāo)簽的功能外，還可以作為屏蔽信號中繼功能,。

　　計(jì)劃采用2.4GHz頻率的主動式標(biāo)簽,，射頻卡采用高級嵌入式微處理器并在嵌入式軟件的控制下，實(shí)現(xiàn)睡眠,、喚醒,、解碼、編碼,、通信及信息碰撞處理等功能,，其特點(diǎn)：

　　●可讀寫；

　　●內(nèi)置CPU,，支持程序在線下載,；

　　●可智能雙向交流,具有智能I/O接口,可輸入外接溫度、濕度,、門禁傳感器等信號,；

　　●有密鑰計(jì)算，安全保密性好,；

　　●高效內(nèi)置超薄電源,工作壽命10年,；

　　●高靈敏度，低發(fā)射功率（0.1～1mW）,，只相當(dāng)于藍(lán)牙功率的1％,，幾乎沒有對人體有害的電磁污染；

　　●通信距離一般做到1～100m,，特殊情況下,，還可以加長識別距離；

　　●抗干擾性強(qiáng),，可同時(shí)識別200個以上標(biāo)識物;

　　●數(shù)據(jù)傳輸速度快,，達(dá)到1Mbit/s。

　　標(biāo)簽約5*5cm大小,，重量小于20g,。

　　三、技術(shù)難點(diǎn)和解決辦法

　　該系統(tǒng)技術(shù)難點(diǎn)主要是如何在惡劣的使用環(huán)境下準(zhǔn)確、正確并實(shí)時(shí)的獲取所有通信設(shè)備的ID號,。由于通信設(shè)備大多放置于各基站中,，基站環(huán)境及設(shè)備放置環(huán)境對無線電子產(chǎn)品來說，條件比較惡劣,，主要體現(xiàn)在以下方面,。

　　●電磁兼容問題

　　為了避免對基站正常運(yùn)行的影響，廣東移動對基站內(nèi)電子設(shè)備的使用有嚴(yán)格的限制條件,。對于電磁兼容的難點(diǎn),，可以采用以下方法解決。

　　錯開頻率：基站設(shè)備頻段在880～915MHz及1710～1785MHz間,，計(jì)劃采用的主動式RFID頻段為2400MHz,，避開ＧＳＭ頻段，同時(shí)也與3G使用頻段有一定的保護(hù)帶寬,。

　　采用擴(kuò)頻方式：采用擴(kuò)頻方式的RFID標(biāo)簽,，降低功率譜密度。

　　降低功率：采用主動式的RFID標(biāo)簽,，可以大大降低系統(tǒng)功率，被動式標(biāo)簽通過感應(yīng)產(chǎn)生電流,，需要讀頭發(fā)射較強(qiáng)的功率,。采用主動式標(biāo)簽，功率可以降到3mW以下,，同時(shí)采用高靈敏度的RFID讀寫器,，能夠很好的解決基站內(nèi)電磁兼容的問題。

　　●電磁屏蔽問題

　　基站中許多重要設(shè)備和板塊需要管理,，但很多設(shè)備放置于金屬機(jī)柜內(nèi)（如基站載波等）,，電磁屏蔽比較嚴(yán)重。這樣使得放于金屬機(jī)柜內(nèi)的RFID標(biāo)簽無法將信息傳送到讀寫器,，在金屬機(jī)柜內(nèi)使用信號中繼器的方案可以解決電磁屏蔽的問題,。另外，通過使用中繼器,，還可以進(jìn)一步降低機(jī)柜內(nèi)RFID標(biāo)簽的發(fā)射功率,，預(yù)計(jì)可以降到1mW內(nèi)。

　　中繼器約5*15cm大小,。

　　四,、結(jié)束語

　　根據(jù)以上思路，廣東移動已經(jīng)開始進(jìn)行RFID在通信設(shè)備管理中應(yīng)用的測試與試驗(yàn),，獲得了豐富的試驗(yàn)數(shù)據(jù),，為進(jìn)一步的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。如果該項(xiàng)技術(shù)論證可行，得以應(yīng)用后可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程,、實(shí)時(shí),、動態(tài)、全智能的通信設(shè)備資產(chǎn)管理,，從而大大提高設(shè)備利用率,，降低運(yùn)營管理成本。