12月13日,工信部發(fā)布《微功率短距離無線電發(fā)射設(shè)備技術(shù)要求(征求意見稿)》(以下簡稱《要求》)。文件甫一發(fā)布,即在業(yè)內(nèi)引起軒然大波,其影響持續(xù)發(fā)酵到了現(xiàn)在。
這篇文件長約4000字,對6個頻段的使用規(guī)則進行了詳細說明。但在業(yè)界引發(fā)激烈爭論的,只有“限單頻點使用,不能用于組網(wǎng)應用”短短的14個字。這14個字是對470-510MHz頻段可作為民用無線電計量儀表所進行的規(guī)定。也是這14個字,讓諸多Lora企業(yè)坐不住了。
工信部為何發(fā)布這一要求?對于這件事情,我們該怎樣去理解?帶著這一問題,通信世界全媒體記者采訪了無線電管理領(lǐng)域老專家何廷潤等。
受訪專家認為,工信部嚴格管理,是為了確保物聯(lián)網(wǎng)的安全可靠。因為目前在470-510MHz頻段部署的物聯(lián)網(wǎng)應用無論業(yè)務范圍還是組網(wǎng)規(guī)模都在快速擴張,而現(xiàn)有的頻譜使用規(guī)定已經(jīng)無法滿足物聯(lián)網(wǎng)的安全需求。
470-510MHz原為廣電所有,亦可用于兩大場景
理清470-510MHz頻段的所屬權(quán)是分析問題的前提基礎(chǔ),根據(jù)“中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定”,該段頻率是電視廣播頻率,主業(yè)務是廣播。具體規(guī)定如下。
原本在電視數(shù)字化改造后,470-566MHz可以釋放出來。但眾所周知的是,對于如此優(yōu)質(zhì)的頻譜資源,廣電系統(tǒng)怎能輕易拱手相讓?為此,到目前為止該頻段仍為廣電所有。當然,放著優(yōu)質(zhì)資源不用是種極大的浪費,因此該頻段在滿足一定條件下可使用于無線傳聲器和民用計量儀表。
在2005年出臺的上版《要求》中,已經(jīng)出現(xiàn)了上述兩大用途。對比2005版本的《要求》和最新出臺的“征求意見稿”版《要求》,可以發(fā)現(xiàn)在470-510MHz用作民用計量儀表方面,兩個版本規(guī)定的相關(guān)內(nèi)容有95%以上的相似度,惟一的區(qū)別在于,新版規(guī)定增加了“限單頻點使用,不能用于組網(wǎng)應用”14個字。因此可以斷定的是,470-510MHz頻率的用途從來沒有發(fā)生變化。
而國家對于這一頻段的使用要求是比較寬松的。例如,根據(jù)2017年實施的新修訂《中華人民共和國無線電管理條例》,國家無線電管理機構(gòu)規(guī)定的微功率短距離設(shè)備無需辦理頻率使用、臺站設(shè)置和設(shè)備型號核準許可。
從現(xiàn)實情況來看,由于中國沒有專門的ISM頻段,而470-510MHz頻率又可用作民用計量儀表,因此FSK、GFSK、LoRa、非授權(quán)頻譜NB-IoT、ZigBee等領(lǐng)域的很多企業(yè)選擇了在此范圍部署物聯(lián)網(wǎng),其中Lora企業(yè)甚眾。
寬松政策下,安全成隱憂
寬松的政策規(guī)定,加之Lora本身在功耗、成本、電池方面優(yōu)勢突出,使得Lora這幾年快速發(fā)展,目前已有幾百家企業(yè)在470-510MHz領(lǐng)域提供抄表、計量、監(jiān)控等業(yè)務。
但是,義務和權(quán)利是對等的,與寬松的政策規(guī)定相伴隨的,是頻段使用上缺乏有力保障。例如,2017年實施的新修訂《中華人民共和國無線電管理條例》也規(guī)定了“該設(shè)備不能干擾其他依法開展的無線電業(yè)務,也不能提出免受其他無線電業(yè)務有害干擾的保護要求。”
“不能提出免受其他無線電業(yè)務有害干擾的保護要求”,意味著遇到頻譜干擾時,只能采取“你軟我就強,你強我就軟”的彈簧原理處理問題。
頻譜專家何廷潤向記者表示,如果物聯(lián)網(wǎng)感知端延用原有微功率頻譜,采用技術(shù)及安全責任自負的方式,那么物聯(lián)網(wǎng)的實際應用范圍將大幅縮水。
這不是危言聳聽。在缺乏物聯(lián)網(wǎng)微功率統(tǒng)一規(guī)劃頻率的當下,眾多企業(yè)沿用非物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的微功率應用頻率。這些頻率用于物聯(lián)網(wǎng)沒有法規(guī)保障,即物聯(lián)網(wǎng)從基站到感知端的頻譜及環(huán)境都沒有保障。而物聯(lián)網(wǎng)感知端是微功率環(huán)境,既無外部給予的頻率保障,更無微功率環(huán)境下無線電安全手段的保障。這正是物聯(lián)網(wǎng)安全系統(tǒng)中容易被忽視的現(xiàn)狀。
因此,當布網(wǎng)規(guī)模較小時,安全問題尚不突出,但是當大規(guī)模布網(wǎng)、頻繁密集使用時,矛盾就較為突出了;此外,物聯(lián)網(wǎng)如果用于抄表等無實時要求的環(huán)境,則問題并不顯著,如果用于對速率有所要求的環(huán)境,感知層的無線電安全就是難以逾越的大問題。
過界使用加劇隱憂
然而,伴隨著2017年NB-IoT轟轟烈烈的起步,以及業(yè)界對NB-IoT與eMTC技術(shù)對比爭論不休,目前業(yè)界對于物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)注點都聚焦在了網(wǎng)絡(luò)體系、技術(shù)、應用上,而忽略了感知端的安全保障。
不在聚光燈之下的470-510MHz頻段物聯(lián)網(wǎng)應用則潛滋暗長,據(jù)悉目前470-510MHz頻段的物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng),有的已經(jīng)超出了2005年版本《要求》的設(shè)定。
(1)需要滿足傳輸數(shù)據(jù)時才能用于無線計量儀表。但現(xiàn)在很多應用已超出了這個范圍。
(2)發(fā)射功率限值為50mW(e.r.p)。e.r.p的定義為:供給天線的功率與指定方向上相對于半波振子的增益的乘積。通俗地說就是這個上限涵蓋了設(shè)備的最大發(fā)射功率要求+最大天線增益要求。但現(xiàn)在很多實際應用已經(jīng)過界。
電磁環(huán)境是需要保護和管理的,微功率設(shè)備也是需要管理的,但是現(xiàn)在出現(xiàn)了過界使用的情況。2005年版的《要求》在制定實施時考慮到了無線電測量儀表的使用,是按照保護這種條件下的電磁環(huán)境條件制定的要求,而后來的組網(wǎng)應用和擴大范圍應用超出了范圍、不受控。因此為保護主業(yè)務和各項次要業(yè)務應用的電磁環(huán)境,而增加了“不能組網(wǎng)應用”的規(guī)定。
當然,如果規(guī)定Lora等“不能組網(wǎng)應用”,無異于提前結(jié)束了Lora的大好前程:不能組網(wǎng)的Lora,如何進行規(guī)模商用?這一產(chǎn)業(yè)鏈上還有幾百家企業(yè),Lora產(chǎn)業(yè)的整體投入也達到了數(shù)以億計的規(guī)模,如果采用強硬的行政手段,不僅讓巨額投資打了水漂,而且?guī)装偌移髽I(yè)也將前途堪憂。
因此記者認為,微功率短距離無線電方面,嚴管將成必然趨勢,但是執(zhí)行過程可以溫和些。