發布日期:2022-05-20 點擊率:39
近年來,物聯網產業受到政府和行業的普遍關注。2013年2月5日出臺的《國務院關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》、國家十四部委《關于印發10個物聯網發展專項行動計劃的通知》以及工信部《物聯網“十二五”發展規劃》等產業政策都明確支持物聯網產業發展。國家發改委、工信部,以及各地方政府,紛紛組織和支持物聯網應用示范項目建設。如何確保物聯網應用有效推廣、如何支撐國家制定物聯網產業規劃和政策等等,都需要一套有效的評價體系及相應的制度規范,來推動物聯網產業的健康發展。物聯網系統評價認證體系是物聯網產業發展的重要環節,構建科學的物聯網系統評價模型,則是建立物聯網系統評價體系和評價制度的基礎。
物聯網系統評價模型構建分析
物聯網系統是一個跨技術領域、跨行業、跨部門的復雜大系統,物聯網系統評價首先要識別、提取和分析物聯網系統評價因子。物聯網系統評價因子是物聯網系統評價過程所選擇的關鍵評價因素,與物聯網系統實施的設計、開發、測試、實施、優化等過程有關,影響到物聯網系統技術架構的感知層、網絡層和應用層,并落實到不同的評價對象上(包括技術、產品和工程等)。物聯網系統評價因子包括適用性因子、兼容性因子、可靠性因子、安全性因子等,其中安全性因子又包括:系統安全、信息安全、人身安全、環境安全等方面。
圖1 物聯網系統評價模型
物聯網系統評價可以用三維模型來歸納和展示,如圖1所示。
其中:
X軸為物聯網系統實施的全過程,包括設計、開發、測試、實施和優化等;
Y軸為物聯網技術架構,包括感知層、網絡層、應用層等;
Z軸為物聯網系統評價的對象,包括技術、產品和工程。
物聯網系統評價模型構建的技術思路是:以物聯網系統的適用性、兼容性、可靠性、安全性等特征為出發點,根據物聯網系統實施過程分析,從物聯網系統的技術架構中,分析提取物聯網系統評價因子,研究開發相應的評價和測試方法,制定相應的評價測試標準,建設我國物聯網系統評價測試平臺,并進行示范驗證,最終建立我國物聯網系統評價體系,推動物聯網系統評價制度的建立。
物聯網系統評價三維模型
在感知層RFID系統評價中的應用
射頻識別(RFID)技術是物聯網感知層的核心關鍵技術之一,基于RFID技術的行業應用也是目前最為典型的物聯網應用。
感知層RFID系統評價作為物聯網系統三維評價模型中感知層的一個截面,總體的技術思路是:基于目前感知層RFID系統相關技術,對RFID系統實施全過程進行分析,針對RFID技術中涉及的產品和工程等評價對象,分析提取RFID系統評價指標,建立評價體系。同時研究開發相應的評價和測試方法,制定相應的評價技術規范,建設相應的RFID系統評價測試平臺,并進行示范驗證(如智慧圖書館RFID系統評價示范)。
X軸為RFID產品實施的全過程,通常廠商在設計研發一款RFID產品時,通常會先提出該款產品的關鍵的性能指標,以便開發人員作為目標來進行開發設計。而當一款產品經過集成開發后,測試人員需要對該款產品進行一系列測試驗證,來看產品是否符合某些標準或指標,如果滿足,則該款產品可大量生產,如果不滿足的話,測試人員需要將相應測試結果提交給開發人員,以便其對產品優化。產品問世以后,用戶通過使用,也可以向廠商反映產品體驗感受,廠商也可以根據用戶的反饋及時調整研究動態和廠品性能。因此,在RFID產品實施每個階段,需要不同的專業人員對相應的零部件進行評估測試,但作為用戶來說,更注重成品的使用性能和效果。
Z軸表示RFID系統評價不同類別的對象,包括產品、技術、工程等。其中, RFID產品主要包含標簽和讀寫器等,技術指的是已存在的感知技術及不同技術之間的集成應用,工程指的是RFID應用系統的安裝部署。而對于RFID系統來說,RFID產品本身的性能和RFID系統的安裝部署,是影響RFID系統應用性能的核心要素,因此,RFID系統的評價首要的是對RFID標簽和讀寫器產品的評價,其次是對RFID系統安裝部署的工程評價,所以本文研究的重點是建立RFID標簽和讀寫器產品的評價指標體系。
感知層RFID系統評價指標體系構建
感知層RFID系統評價指標體系的建立具體包括以下五個步驟:
1.識別、分析RFID系統評價因子
根據RFID產品的設計、開發、測試、優化等過程分析,識別、提取和分析RFID標簽和讀寫器的評價因子。可靠性因子分為物理可靠性因子、電氣可靠性因子兩類;適用性因子分為功能因子、性能因子兩類;兼容性因子分為電磁兼容性因子、空中接口協議一致性因子等;安全性因子包括物理安全因子、鏈路安全因子等。
2.研究RFID系統評價測試方法,建立RFID系統評價指標體系
依據RFID標簽和讀寫器評價因子的分析,結合RFID基礎技術標準和測試標準分析,研究制定評價指標的測試或評價方法,建立RFID標簽和讀寫器評價指標體系如圖2。
圖2 RFID系統評價指標體系
3. 研究制定RFID系統評價技術規范
在RFID系統評價指標體系框架下,針對關鍵技術性評價指標,重點研究制定了對應的測試方法,為指導評價工作的開展和實施,制定了《RFID標簽與讀寫器評價指南》、《智慧圖書館RFID系統評價技術規范》、《智慧圖書館RFID系統評價實施規則》等評價技術標準和規范。
4.構建物聯網RFID系統評價測試平臺
為了配合開展RFID標簽和讀寫器空中接口協議一致性、可靠性等關鍵技術評價指標的定量測評,搭建了實體測試驗證平臺,可提供統一的、標準化的測試環境。主要的儀器設備包括RFID協議綜合測試儀、矢量信號發生器、矢量信號分析儀、網絡分析儀等。
5.選擇典型智慧圖書館RFID系統開展評價示范驗證
目前圖書館RFID系統應用主流包含兩種技術方案:一是以深圳圖書館為典型代表的高頻(HF)RFID技術方案,二是以高校圖書館為典型代表的超高頻(UHF)RFID技術方案。《智慧圖書館RFID系統評價技術規范》制定的立足點是普遍適用于這兩種技術方案。經過項目研究和標準制定過程中的溝通交流,與圖書館RFID系統方案供應商及圖書館建立了緊密的聯系,在深圳圖書館開展了智慧圖書管理HF RFID 系統評價示范,在華東理工大學圖書館開展了UHF RFID系統評價示范,充分驗證和修正了《智慧圖書館RFID系統評價技術規范》標準內容。
物聯網規范化、產業化和規模化發展,需要相應的標準、檢測和認證評價技術的支撐。從物聯網系統評價模型構建入手,研究討論了建立物聯網感知層RFID系統評價指標體系和技術規范的方法,希望能為物聯網系統評價體系和評價制度的建立提供借鑒和指引。
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