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eID與RFID技術(shù)對(duì)比分析

        引言
        隨 著智能ODN的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的設(shè)備商加大對(duì)智能ODN的研究和投入。智能ODN的核心是采用電子標(biāo)簽取代紙件標(biāo)簽進(jìn)行鏈路信息的自動(dòng)讀取，所以電子標(biāo)簽的性能成為產(chǎn)品基礎(chǔ)。主流標(biāo)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(yīng)用來(lái)看，二維碼技術(shù)相比傳統(tǒng)的標(biāo)簽方式在ODN資源信息準(zhǔn)確性和錄入效率方面改善有限，目前業(yè)界爭(zhēng)論的焦點(diǎn)主要集中在 RFID及eID，以下基于項(xiàng)目實(shí)踐和測(cè)試，對(duì)這兩種標(biāo)簽技術(shù)進(jìn)行剖析。

eID與RFID技術(shù)對(duì)比分析

        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(biāo)簽，在I T U-T L.64關(guān)于e ID的標(biāo)準(zhǔn)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(qū)別在于接觸式或非接觸式信號(hào)傳輸。

        eID：接 觸式電子標(biāo)簽。核心是具有存儲(chǔ)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(yīng)用，比如PC機(jī)內(nèi)存、SIM卡、銀行系統(tǒng)的 USB-Key、電信設(shè)備板卡等應(yīng)用場(chǎng)景，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有ISO/IEC 7816。一套完整的接觸式電子標(biāo)簽系統(tǒng)，除了芯片，還包括讀寫(xiě)器、數(shù)據(jù)傳輸和處理系統(tǒng)，通過(guò)電連接讀取標(biāo)簽中的信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的識(shí)別。

        RFID：非 接觸式電子標(biāo)簽。主要由存有識(shí)別代碼的集成電路芯片和收發(fā)天線(xiàn)構(gòu)成，通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式讀寫(xiě)信息。其典型應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)有EPCglobal Class1 Generation2、ISO 18000-6C。

        相比eID系統(tǒng)，RFID系統(tǒng)同樣需要讀寫(xiě)器、數(shù)據(jù)傳輸和處理系統(tǒng)，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(shí)別電路，在成本上會(huì)有額外的增加，且系統(tǒng)更為復(fù)雜。

        eID和RFID性能對(duì)比
        (1) 功耗對(duì)比
        由于ODN設(shè)備屬無(wú)源設(shè)備，對(duì)于智能ODN的遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，功耗越小，供電實(shí)現(xiàn)的難度就越小，且端口掃描及信號(hào)傳輸?shù)男试礁摺?/span>

        RFID：?jiǎn)?端口功耗18mW。RFID的電子標(biāo)簽通過(guò)天線(xiàn)線(xiàn)圈獲取能量，能量轉(zhuǎn)換效率非常低(<20%)。當(dāng)RFID應(yīng)用在智能ODN場(chǎng)景時(shí)，其單端口的功耗 達(dá)到18mW;應(yīng)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(dǎo)致供電緊張，系統(tǒng)需要分時(shí)供電。操作過(guò)程中不能連續(xù)供電，除了帶來(lái)整柜掃描速度慢的 問(wèn)題以外，還會(huì)導(dǎo)致端口監(jiān)控電路不斷切換，從而影響器件壽命和系統(tǒng)穩(wěn)定性。

        eID：?jiǎn)味丝诘墓膬H為1.9mW。操作過(guò)程中能夠持續(xù)監(jiān)控每一個(gè)端口，告警能夠瞬時(shí)上報(bào)。

        結(jié)論：應(yīng)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(jiān)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(yīng)用在智能ODN遠(yuǎn)端場(chǎng)景。

        (2) 讀取速率對(duì)比
        由于涉及到海量光纖數(shù)據(jù)的存取，因此ID的信息讀取速率指標(biāo)顯得尤為重要，高讀取速率能極大提升維護(hù)效率及使用感知。

        RFID: 根據(jù)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(dǎo)致讀取速率下降。

        eID：在高速模式下，讀取速率可以達(dá)到125kbit/s。在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，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(jié)論：電池盒電量有限，過(guò)慢的讀取速度嚴(yán)重影響施工進(jìn)程。eID的快速讀取更適合應(yīng)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(duì)比
        對(duì)有源設(shè)備而言，抗干擾能力是一個(gè)非常重要的指標(biāo)。同樣，當(dāng)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(hào)干擾成為重要的衡量指標(biāo)。

        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(fèi)領(lǐng)域都是這個(gè)頻段，而且多次諧波在短波電臺(tái)的頻帶范圍，都可 以干擾RF ID讀寫(xiě)。如果應(yīng)用在室外光交箱，易受外部強(qiáng)電磁干擾，會(huì)導(dǎo)致讀取錯(cuò)誤，所以部分廠商為避免干擾，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(qiáng)。eID采用穩(wěn)定安全的“金手指”，能夠保證不受強(qiáng)電磁環(huán)境和無(wú)線(xiàn)短波的影響。

        結(jié)論：在電磁環(huán)境復(fù)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(duì)比
        RFID: 工具通用，非接觸式讀取，數(shù)據(jù)易被修改。由于RF ID的讀寫(xiě)器只需要靠近標(biāo)簽即可進(jìn)行數(shù)據(jù)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(jiān)控的場(chǎng)景，RFID設(shè)備存在數(shù)據(jù)被篡改的風(fēng)險(xiǎn)。

        eID：專(zhuān)有工具，接觸式讀取，難被篡改。eID系統(tǒng)采用專(zhuān)有的需系統(tǒng)認(rèn)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(shù)據(jù)，安全性能好。

        結(jié)論： 在無(wú)人監(jiān)控的場(chǎng)景下，RFID的數(shù)據(jù)易被修改，eID無(wú)此困擾，更加適用于無(wú)人值守的機(jī)房和戶(hù)外光交箱中。

        (5) 高密支持對(duì)比
        為適應(yīng)業(yè)務(wù)和資源的增長(zhǎng)，ODN設(shè)備朝著高密的方向發(fā)展，ID技術(shù)應(yīng)配合這一趨勢(shì)。

        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(biāo)簽串?dāng)_問(wèn)題，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)難度大。

        eID：對(duì)高密產(chǎn)品無(wú)阻礙。

        eID標(biāo)簽采用的芯片工藝、金手指結(jié)構(gòu)和工藝成熟，電子標(biāo)簽的微型化極易做到，很容易實(shí)現(xiàn)ODN的高密配置。

        結(jié)論：RFID先天特性導(dǎo)致其無(wú)法輕易滿(mǎn)足高密場(chǎng)景，而eID容易實(shí)現(xiàn)對(duì)高密規(guī)格的支持。

        結(jié)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(duì)于智能ODN新建場(chǎng)景推薦采用eID技術(shù)。

        對(duì)于設(shè)備升級(jí)改造場(chǎng)景，有觀點(diǎn)認(rèn)為RF ID技術(shù)更容易實(shí)現(xiàn)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(biāo)簽接觸即可完成信號(hào)的收集，所以從理論上分析可以較為容易地實(shí)現(xiàn)不中斷業(yè)務(wù)的設(shè)備升級(jí)。對(duì)于eID來(lái)講，由于需保證讀頭和標(biāo)簽的接 續(xù)良好，要想實(shí)現(xiàn)不中斷業(yè)務(wù)升級(jí)似乎比較困難，但是當(dāng)前暫無(wú)利用RF ID技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備改造的實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用，或許RF ID的設(shè)備改造仍存在其他難以克服的問(wèn)題。相反，當(dāng)前溫州移動(dòng)采用eID技術(shù)對(duì)設(shè)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。

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