1 啞資源管理現(xiàn)狀及問(wèn)題

啞資源是指那些無(wú)法通過(guò)電信號(hào)直接獲取網(wǎng)管信息的資源，如電桿、光纜、交接箱、分纖箱、ODF端口資源等等。通信網(wǎng)絡(luò)中，啞資源的數(shù)量非常巨大，例如，截止2024年底某運(yùn)營(yíng)商ODF端口資源的數(shù)量就超過(guò)50億個(gè)（根據(jù)該運(yùn)營(yíng)商公布的集采數(shù)據(jù)估算），而且還在以近5億個(gè)/年的速度增長(zhǎng)。

啞資源管理一直是運(yùn)營(yíng)商頭疼的一個(gè)問(wèn)題。以O(shè)DF端口管理為例，目前主要通過(guò)紙質(zhì)標(biāo)簽對(duì)ODF端口和跳纖進(jìn)行標(biāo)識(shí)，如圖1所示。但紙質(zhì)標(biāo)簽容易損壞、丟失，難以追蹤和自動(dòng)化處理，這就導(dǎo)致資管系統(tǒng)中ODF端口資源的準(zhǔn)確率不高。

圖1 ODF端口的標(biāo)識(shí)管理現(xiàn)狀 

ODF端口資源不準(zhǔn)對(duì)業(yè)務(wù)放裝、工程建設(shè)和維護(hù)搶修都有很大的負(fù)面影響，業(yè)務(wù)放裝時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)難以找到需跳纖的ODF端口、工程建設(shè)時(shí)難以對(duì)存量資源有效利用、搶修時(shí)難以快速確定故障點(diǎn)等。所以，啞資源的有效管理已經(jīng)成為運(yùn)營(yíng)商不得不面對(duì)的重要問(wèn)題。

為解決啞資源管理中的諸多問(wèn)題，近年來(lái)，在有的城域網(wǎng)中開(kāi)始使用RFID（Radio Frequency Identification，射頻識(shí)別）技術(shù)對(duì)啞資源進(jìn)行管理。

2 RFID射頻識(shí)別技術(shù)

2.1 RFID技術(shù)的原理

RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、閱讀器和后臺(tái)的管理軟件組成，如圖2所示。使用時(shí)，閱讀器發(fā)送射頻信號(hào)，標(biāo)簽天線接收到射頻信號(hào)后產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能量、標(biāo)簽中的電路被激活、并通過(guò)天線發(fā)送存儲(chǔ)在芯片上的信息，閱讀器接收到信息后把信息傳往后臺(tái)管理軟件，管理軟件根據(jù)收到的信息對(duì)電子標(biāo)簽所標(biāo)識(shí)的物體進(jìn)行管理。

圖2 RFID的系統(tǒng)組成

RFID的應(yīng)用在我們的日常生活中也很常見(jiàn)，如二代身份證的識(shí)別、圖書(shū)館的圖書(shū)防丟失、高檔商品的防偽、ETC等，如圖3所示。

圖3 日常生活中的RFID應(yīng)用 

2.2 RFID的技術(shù)特點(diǎn)

RFID按應(yīng)用頻率的不同分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）、微波（MW），相對(duì)應(yīng)的代表性頻率分別為：低頻135kHz以下、高頻13.56MHz、超高頻860MHz～960MHz（國(guó)內(nèi)主要使用920MHz～925MHz）、微波2.4G、5.8G（如ETC）。

RFID按照電子標(biāo)簽的能源供給方式分為無(wú)源RFID、有源RFID和半有源RFID。無(wú)源RFID讀寫距離近，成本低；有源RFID可以提供更遠(yuǎn)的讀寫距離，但是需要供電，成本要高一些，適用于遠(yuǎn)距離讀寫的場(chǎng)合（如ETC）；半有源RFID電子標(biāo)簽平時(shí)處于休眠狀態(tài)，僅由內(nèi)置電池維持基礎(chǔ)電路，當(dāng)進(jìn)入低頻（如125kHz）激活信號(hào)范圍時(shí)，被喚醒并通過(guò)高頻（如2.4GHz）與閱讀器通信，適用于遠(yuǎn)距離識(shí)別但電池壽命有限的場(chǎng)景。

與紙質(zhì)標(biāo)簽相比，RFID具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1) 非接觸閱讀，標(biāo)簽被遮蓋（金屬、液體除外）也不影響閱讀；

2) 標(biāo)簽環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，耐污、耐振、耐撞擊，表面磨損也可正常閱讀；

3) 標(biāo)簽壽命長(zhǎng)，可達(dá)10年以上；

4) 標(biāo)簽內(nèi)部數(shù)據(jù)可重復(fù)擦寫；

5) 能同時(shí)快速讀取大量標(biāo)簽，并可從多個(gè)標(biāo)簽中快速找到某一標(biāo)簽。

2.3 電子標(biāo)簽的存儲(chǔ)區(qū)

電子標(biāo)簽的電路主要由天線和芯片組成，如圖5a）所示。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同，電子標(biāo)簽的天線規(guī)格也各不相同，如圖5b）所示。

圖5 電子標(biāo)簽的電路

 圖5a）電路中間的小黑點(diǎn)是芯片，大小約0.5mm×0.5mm。標(biāo)簽芯片的存儲(chǔ)區(qū)分為四個(gè)區(qū)：分別是密碼區(qū)、電子編碼區(qū)（EPC）、廠商編碼區(qū)（TID）、用戶區(qū)（User），如圖6所示。

圖6 標(biāo)簽芯片的存儲(chǔ)區(qū)域

其中密碼區(qū)內(nèi)部有兩組32bit密碼，分別是訪問(wèn)密碼和殺死密碼，通過(guò)殺死密碼可以將芯片徹底殺死。

電子編碼區(qū)分為三個(gè)部分：CRC部分共16bit，通信時(shí)負(fù)責(zé)校驗(yàn)閱讀器獲得的EPC是否正確；協(xié)議控制(PC)部分共16bit，控制EPC的長(zhǎng)度；EPC部分是芯片的電子編碼，通常為64-496bit，可由廠商或用戶寫入。

廠商編碼(TID)是芯片最重要的標(biāo)識(shí)，是伴隨其生命周期的唯一可靠代碼。包括8bit標(biāo)簽類型識(shí)別碼（所有的超高頻RFID標(biāo)簽芯片的標(biāo)簽類型都為E2）、12bit廠商編碼、12bit芯片型號(hào)編碼和64bit序列號(hào)。64bit序列號(hào)能代表的數(shù)字大小為2的64次方，已經(jīng)是一個(gè)天文數(shù)字了，所以無(wú)需擔(dān)心電子標(biāo)簽序列號(hào)重號(hào)的問(wèn)題。圖7為一個(gè)以16進(jìn)制表示的TID示例。

圖7 TID的組成 

用戶存儲(chǔ)區(qū)通常為128bit或512bit。

3 啞資源管理系統(tǒng)

3.1 啞資源管理系統(tǒng)的構(gòu)成

基于RFID的啞資源管理系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、閱讀器、手機(jī)和后臺(tái)管理軟件組成，如圖8所示。

圖8 啞資源管理系統(tǒng)組成

首先在ODF端口、跳纖等啞資源上安裝電子標(biāo)簽。用閱讀器閱讀電子標(biāo)簽時(shí)，射頻信號(hào)激活標(biāo)簽，標(biāo)簽將TID反饋給閱讀器。閱讀器通過(guò)藍(lán)牙與手機(jī)連接，TID經(jīng)手機(jī)傳送到后臺(tái)的管理軟件。后臺(tái)管理軟件根據(jù)TID對(duì)相應(yīng)的啞資源進(jìn)行管理。裝維人員手機(jī)既負(fù)責(zé)閱讀器與后臺(tái)管理軟件間的通信，同時(shí)也是管理軟件的前端（現(xiàn)場(chǎng)資源管理主要通過(guò)app完成）。

3.2 電子標(biāo)簽

根據(jù)標(biāo)識(shí)的啞資源的不同，電子標(biāo)簽包括：ODF端口標(biāo)簽、跳纖標(biāo)簽、光纜標(biāo)簽、電桿標(biāo)簽、井蓋標(biāo)簽等。

（1）ODF端口標(biāo)簽

ODF端口標(biāo)簽主要包括蓋板型和條帶型，如圖9所示。這兩種標(biāo)簽在對(duì)應(yīng)ODF端口的位置均封裝了一個(gè)尺寸約10mm×6mm的單標(biāo)簽電路，相當(dāng)于每個(gè)ODF端口標(biāo)簽包含了12個(gè)單端口標(biāo)簽。安裝時(shí)，蓋板型端口標(biāo)簽可以直接替換ODF中原12芯一體化托盤的蓋板，條帶型端口標(biāo)簽可直接安裝在12芯一體化托盤的面板上。

圖9 兩種ODF端口標(biāo)簽

（2）跳纖標(biāo)簽和光纜標(biāo)簽

跳纖標(biāo)簽通常是卡套型，安裝在跳纖的兩端，如圖10所示。在管理軟件中跳纖標(biāo)簽一般和ODF端口標(biāo)簽進(jìn)行鏈路綁定，從而明確ODF端口間的連接關(guān)系。

圖10 跳纖標(biāo)簽

光纜電子標(biāo)簽主要包括膠帶型和標(biāo)識(shí)牌型，如圖11所示。膠帶型電子標(biāo)簽可直接粘貼在光纜護(hù)套的表面，標(biāo)識(shí)牌型電子標(biāo)簽的外觀及安裝均與傳統(tǒng)光纜標(biāo)識(shí)牌一樣。

圖11 光纜電子標(biāo)簽 

還有一種發(fā)光標(biāo)簽被激活時(shí)會(huì)閃爍發(fā)光，如圖12所示，封裝方式包括標(biāo)簽型和標(biāo)識(shí)牌型，可分別用于跳纖和光纜的標(biāo)識(shí)。

圖12 發(fā)光標(biāo)簽 

 （3）電桿與其它設(shè)施標(biāo)簽

電桿標(biāo)簽可安裝在電桿上，如圖13所示。

圖13 電桿標(biāo)簽 

其它設(shè)施標(biāo)簽可用于井蓋、交接箱、機(jī)房等設(shè)施的標(biāo)識(shí)，如圖14所示。

圖14 其它設(shè)施標(biāo)簽 

3.3 閱讀器

根據(jù)天線大小的不同，啞資源管理中使用的閱讀器主要有兩種。一種的天線很小，天線通過(guò)連接桿與閱讀器機(jī)身連接，如圖15a)所示。這種閱讀器適合ODF端口標(biāo)簽和安裝于跳纖兩端的標(biāo)簽閱讀，工作時(shí)，閱讀器天線需貼近標(biāo)簽（通常閱讀距離不超過(guò)5mm）。

圖15 閱讀器 

另一種閱讀器的天線較大，如圖15b)所示，可用于電桿、光纜等標(biāo)簽的閱讀，或用于群掃（一次閱讀多個(gè)ODF端口和跳纖標(biāo)簽）。這種閱讀器的閱讀距離較遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)可達(dá)5.0米。

3.4 管理軟件

管理軟件通常屬于管線資源管理系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，分成前端和后端。前端是手機(jī)端的app，裝維人員在裝維現(xiàn)場(chǎng)打開(kāi)app配合閱讀器一起工作，如資源查詢、ODF端口的綁定、資源勘誤等，app的部分操作界面如圖16所示。

圖16 部分前端頁(yè)面 

后端管理軟件一般通過(guò)PC端訪問(wèn)，可進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)、分析和工單的下發(fā)等，圖17為某啞資源管理系統(tǒng)的操作頁(yè)面示例。

圖17 后端頁(yè)面示例

4 結(jié)束語(yǔ)

基于RFID的啞資源管理系統(tǒng)雖然能解決現(xiàn)有啞資源管理中的諸多問(wèn)題，但目前運(yùn)營(yíng)商的存量啞資源數(shù)量巨大，如果短期內(nèi)全部采用RFID技術(shù)進(jìn)行管理，投入會(huì)非常巨大；另外，啞資源的準(zhǔn)確性還主要依賴于人工的數(shù)據(jù)采集和更新，管理流程的合理性將會(huì)影響啞資源的準(zhǔn)確性和資源管理的效率。所以，基于RFID的啞資源管理可能不會(huì)一蹴而就，應(yīng)是一個(gè)逐步推進(jìn)的過(guò)程。