引言
隨 著(zhù)智能ODN的不斷發(fā)展,越來(lái)越多的設備商加大對智能ODN的研究和投入。智能ODN的核心是采用電子標簽取代紙件標簽進(jìn)行鏈路信息的自動(dòng)讀取,所以電子標簽的性能成為產(chǎn)品基礎。主流標簽技術(shù)包括二維碼、RFID及eID(electronic ID)等。從目前的相關(guān)討論和實(shí)際應用來(lái)看,二維碼技術(shù)相比傳統的標簽方式在ODN資源信息準確性和錄入效率方面改善有限,目前業(yè)界爭論的焦點(diǎn)主要集中在 RFID及eID,以下基于項目實(shí)踐和測試,對這兩種標簽技術(shù)進(jìn)行剖析。
eID及RFID技術(shù)介紹
無(wú)論是eID還是RFID,其本質(zhì)都是電子標簽,在I T U-T L.64關(guān)于e ID的標準文稿《L.64 ID tag requirements for infrastructure and network elements management》中,定義了“contacttype electronic ID”即eID,以及“non-contacttype electronic ID”即RFID。在廣義上,RFID也是eID的一種,其區別在于接觸式或非接觸式信號傳輸。
eID:接 觸式電子標簽。核心是具有存儲功能的集成電路芯片,通過(guò)有線(xiàn)接觸讀寫(xiě)信息。該技術(shù)已在IT及通信產(chǎn)品中廣泛應用,比如PC機內存、SIM卡、銀行系統的 USB-Key、電信設備板卡等應用場(chǎng)景,相關(guān)標準有ISO/IEC 7816。一套完整的接觸式電子標簽系統,除了芯片,還包括讀寫(xiě)器、數據傳輸和處理系統,通過(guò)電連接讀取標簽中的信息,實(shí)現對信息的識別。
RFID:非 接觸式電子標簽。主要由存有識別代碼的集成電路芯片和收發(fā)天線(xiàn)構成,通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式讀寫(xiě)信息。其典型應用包括地鐵卡、食堂卡、汽車(chē)晶片防盜器、門(mén)禁管制、停 車(chē)場(chǎng)管制、生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化、物料管理等,相關(guān)標準有EPCglobal Class1 Generation2、ISO 18000-6C。
相比eID系統,RFID系統同樣需要讀寫(xiě)器、數據傳輸和處理系統,但由于采用無(wú)線(xiàn)方式,其讀寫(xiě)器需要外加讀頭天線(xiàn)和專(zhuān)用的射頻識別電路,在成本上會(huì )有額外的增加,且系統更為復雜。
eID和RFID性能對比
(1) 功耗對比
由于ODN設備屬無(wú)源設備,對于智能ODN的遠端節點(diǎn)來(lái)說(shuō),功耗越小,供電實(shí)現的難度就越小,且端口掃描及信號傳輸的效率越高。
RFID:?jiǎn)?端口功耗18mW。RFID的電子標簽通過(guò)天線(xiàn)線(xiàn)圈獲取能量,能量轉換效率非常低(<20%)。當RFID應用在智能ODN場(chǎng)景時(shí),其單端口的功耗 達到18mW;應用在室外智能光交場(chǎng)景下,由于靠外接電池盒供電,會(huì )導致供電緊張,系統需要分時(shí)供電。操作過(guò)程中不能連續供電,除了帶來(lái)整柜掃描速度慢的 問(wèn)題以外,還會(huì )導致端口監控電路不斷切換,從而影響器件壽命和系統穩定性。
eID:?jiǎn)味丝诘墓膬H為1.9mW。操作過(guò)程中能夠持續監控每一個(gè)端口,告警能夠瞬時(shí)上報。
結論:應用在智能ODN場(chǎng)景下,RFID功耗大,是eI D的10倍左右,影響操作的連貫性和流程監控。從綠色環(huán)保及供電能力限制來(lái)看,eID的低功耗更適合應用在智能ODN遠端場(chǎng)景。
(2) 讀取速率對比
由于涉及到海量光纖數據的存取,因此ID的信息讀取速率指標顯得尤為重要,高讀取速率能極大提升維護效率及使用感知。
RFID: 根據ISO15693協(xié)議,高頻RFID的讀取速率最高是26kbit/s,再加上功耗高和分時(shí)供電,會(huì )進(jìn)一步導致讀取速率下降。
eID:在高速模式下,讀取速率可以達到125kbit/s。在實(shí)際應用中發(fā)現,不考慮供電方式帶來(lái)的影響,eID最高讀取速率是RF ID的5倍。如果加上供電方式的影響,eI D及RF I D的讀取速率差10倍以上。
結論:電池盒電量有限,過(guò)慢的讀取速度嚴重影響施工進(jìn)程。eID的快速讀取更適合應用在無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)供電的室外智能ODN場(chǎng)景。
(3) 抗干擾能力對比
對有源設備而言,抗干擾能力是一個(gè)非常重要的指標。同樣,當智能O D N因“帶電”而變?yōu)?ldquo;有源”或“半有源”狀態(tài),是否存在信號干擾成為重要的衡量指標。
RFID: 頻 段開(kāi)放,易被干擾。RFID的天線(xiàn)傳輸頻率為13.56MHz,是開(kāi)放頻段,公交卡及許多消費領(lǐng)域都是這個(gè)頻段,而且多次諧波在短波電臺的頻帶范圍,都可 以干擾RF ID讀寫(xiě)。如果應用在室外光交箱,易受外部強電磁干擾,會(huì )導致讀取錯誤,所以部分廠(chǎng)商為避免干擾,提出使用RF ID技術(shù)交接箱的位置和環(huán)境限制。
eID:接觸式讀取,抗干擾強。eID采用穩定安全的“金手指”,能夠保證不受強電磁環(huán)境和無(wú)線(xiàn)短波的影響。
結論:在電磁環(huán)境復雜的場(chǎng)景下,RFID易受干擾,使用場(chǎng)景受限。eID的抗干擾能力優(yōu)于RFID,采用eID技術(shù)的智能ODN產(chǎn)品受環(huán)境限制少。
(4) 安全性對比
RFID: 工具通用,非接觸式讀取,數據易被修改。由于RF ID的讀寫(xiě)器只需要靠近標簽即可進(jìn)行數據的讀取和修改,且屬于較常見(jiàn)和容易買(mǎi)到的公共讀寫(xiě)工具,在智能分纖箱和光交箱等無(wú)人監控的場(chǎng)景,RFID設備存在數據被篡改的風(fēng)險。
eID:專(zhuān)有工具,接觸式讀取,難被篡改。eID系統采用專(zhuān)有的需系統認證的讀寫(xiě)工具,并采用接觸式方式讀取,很難被非法讀取和修改數據,安全性能好。
結論: 在無(wú)人監控的場(chǎng)景下,RFID的數據易被修改,eID無(wú)此困擾,更加適用于無(wú)人值守的機房和戶(hù)外光交箱中。
(5) 高密支持對比
為適應業(yè)務(wù)和資源的增長(cháng),ODN設備朝著(zhù)高密的方向發(fā)展,ID技術(shù)應配合這一趨勢。
RFID:高密難度大。由于受制于天線(xiàn)尺寸,RFID在高密場(chǎng)景中需要克服相鄰標簽串擾問(wèn)題,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)難度大。
eID:對高密產(chǎn)品無(wú)阻礙。
eID標簽采用的芯片工藝、金手指結構和工藝成熟,電子標簽的微型化極易做到,很容易實(shí)現ODN的高密配置。
結論:RFID先天特性導致其無(wú)法輕易滿(mǎn)足高密場(chǎng)景,而eID容易實(shí)現對高密規格的支持。
結束語(yǔ)
實(shí)踐證明,從eID和RFID的功耗、讀取速率、抗干擾能力、安全性能、高密支持等方面來(lái)看,接觸式eID性能全面優(yōu)于R F I D,所以對于智能ODN新建場(chǎng)景推薦采用eID技術(shù)。
對于設備升級改造場(chǎng)景,有觀(guān)點(diǎn)認為RF ID技術(shù)更容易實(shí)現網(wǎng)絡(luò )改造。從理論上分析,由于RF ID不需要讀頭和天線(xiàn)標簽接觸即可完成信號的收集,所以從理論上分析可以較為容易地實(shí)現不中斷業(yè)務(wù)的設備升級。對于eID來(lái)講,由于需保證讀頭和標簽的接 續良好,要想實(shí)現不中斷業(yè)務(wù)升級似乎比較困難,但是當前暫無(wú)利用RF ID技術(shù)實(shí)現設備改造的實(shí)際項目應用,或許RF ID的設備改造仍存在其他難以克服的問(wèn)題。相反,當前溫州移動(dòng)采用eID技術(shù)對設備改造進(jìn)行試點(diǎn)探索,證明方案的可行性和改造后的使用效果。