1 啞資源管理現(xiàn)狀及問題

啞資源是指那些無法通過電信號直接獲取網(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)絡中，啞資源的數(shù)量非常巨大，例如，截止2024年底某運營商ODF端口資源的數(shù)量就超過50億個（根據(jù)該運營商公布的集采數(shù)據(jù)估算），而且還在以近5億個/年的速度增長。

啞資源管理一直是運營商頭疼的一個問題。以ODF端口管理為例，目前主要通過紙質(zhì)標簽對ODF端口和跳纖進行標識，如圖1所示。但紙質(zhì)標簽容易損壞、丟失，難以追蹤和自動化處理，這就導致資管系統(tǒng)中ODF端口資源的準確率不高。

圖1 ODF端口的標識管理現(xiàn)狀 

ODF端口資源不準對業(yè)務放裝、工程建設和維護搶修都有很大的負面影響，業(yè)務放裝時在現(xiàn)場難以找到需跳纖的ODF端口、工程建設時難以對存量資源有效利用、搶修時難以快速確定故障點等。所以，啞資源的有效管理已經(jīng)成為運營商不得不面對的重要問題。

為解決啞資源管理中的諸多問題，近年來，在有的城域網(wǎng)中開始使用RFID（Radio Frequency Identification，射頻識別）技術對啞資源進行管理。

2 RFID射頻識別技術

2.1 RFID技術的原理

RFID系統(tǒng)由電子標簽、閱讀器和后臺的管理軟件組成，如圖2所示。使用時，閱讀器發(fā)送射頻信號，標簽天線接收到射頻信號后產(chǎn)生感應電流從而獲得能量、標簽中的電路被激活、并通過天線發(fā)送存儲在芯片上的信息，閱讀器接收到信息后把信息傳往后臺管理軟件，管理軟件根據(jù)收到的信息對電子標簽所標識的物體進行管理。

圖2 RFID的系統(tǒng)組成

RFID的應用在我們的日常生活中也很常見，如二代身份證的識別、圖書館的圖書防丟失、高檔商品的防偽、ETC等，如圖3所示。

圖3 日常生活中的RFID應用 

2.2 RFID的技術特點

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

RFID按照電子標簽的能源供給方式分為無源RFID、有源RFID和半有源RFID。無源RFID讀寫距離近，成本低；有源RFID可以提供更遠的讀寫距離，但是需要供電，成本要高一些，適用于遠距離讀寫的場合（如ETC）；半有源RFID電子標簽平時處于休眠狀態(tài)，僅由內(nèi)置電池維持基礎電路，當進入低頻（如125kHz）激活信號范圍時，被喚醒并通過高頻（如2.4GHz）與閱讀器通信，適用于遠距離識別但電池壽命有限的場景。

與紙質(zhì)標簽相比，RFID具有以下優(yōu)點：

1) 非接觸閱讀，標簽被遮蓋（金屬、液體除外）也不影響閱讀；

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

3) 標簽壽命長，可達10年以上；

4) 標簽內(nèi)部數(shù)據(jù)可重復擦寫；

5) 能同時快速讀取大量標簽，并可從多個標簽中快速找到某一標簽。

2.3 電子標簽的存儲區(qū)

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

圖5 電子標簽的電路

 圖5a）電路中間的小黑點是芯片，大小約0.5mm×0.5mm。標簽芯片的存儲區(qū)分為四個區(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 標簽芯片的存儲區(qū)域

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

電子編碼區(qū)分為三個部分：CRC部分共16bit，通信時負責校驗閱讀器獲得的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)是芯片最重要的標識，是伴隨其生命周期的唯一可靠代碼。包括8bit標簽類型識別碼（所有的超高頻RFID標簽芯片的標簽類型都為E2）、12bit廠商編碼、12bit芯片型號編碼和64bit序列號。64bit序列號能代表的數(shù)字大小為2的64次方，已經(jīng)是一個天文數(shù)字了，所以無需擔心電子標簽序列號重號的問題。圖7為一個以16進制表示的TID示例。

圖7 TID的組成 

用戶存儲區(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)的構成

基于RFID的啞資源管理系統(tǒng)由電子標簽、閱讀器、手機和后臺管理軟件組成，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簽。用閱讀器閱讀電子標簽時，射頻信號激活標簽，標簽將TID反饋給閱讀器。閱讀器通過藍牙與手機連接，TID經(jīng)手機傳送到后臺的管理軟件。后臺管理軟件根據(jù)TID對相應的啞資源進行管理。裝維人員手機既負責閱讀器與后臺管理軟件間的通信，同時也是管理軟件的前端（現(xiàn)場資源管理主要通過app完成）。

3.2 電子標簽

根據(jù)標識的啞資源的不同，電子標簽包括：ODF端口標簽、跳纖標簽、光纜標簽、電桿標簽、井蓋標簽等。

（1）ODF端口標簽

ODF端口標簽主要包括蓋板型和條帶型，如圖9所示。這兩種標簽在對應ODF端口的位置均封裝了一個尺寸約10mm×6mm的單標簽電路，相當于每個ODF端口標簽包含了12個單端口標簽。安裝時，蓋板型端口標簽可以直接替換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端口標簽

（2）跳纖標簽和光纜標簽

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

圖10 跳纖標簽

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

圖11 光纜電子標簽 

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

圖12 發(fā)光標簽 

 （3）電桿與其它設施標簽

電桿標簽可安裝在電桿上，如圖13所示。

圖13 電桿標簽 

其它設施標簽可用于井蓋、交接箱、機房等設施的標識，如圖14所示。

圖14 其它設施標簽 

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，天線通過連接桿與閱讀器機身連接，如圖15a)所示。這種閱讀器適合ODF端口標簽和安裝于跳纖兩端的標簽閱讀，工作時，閱讀器天線需貼近標簽（通常閱讀距離不超過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、光纜等標簽的閱讀，或用于群掃（一次閱讀多個ODF端口和跳纖標簽）。這種閱讀器的閱讀距離較遠，最遠可達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)的一個子系統(tǒng)，分成前端和后端。前端是手機端的app，裝維人員在裝維現(xiàn)場打開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 部分前端頁面 

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

圖17 后端頁面示例

4 結束語

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題，但目前運營商的存量啞資源數(shù)量巨大，如果短期內(nèi)全部采用RFID技術進行管理，投入會非常巨大；另外，啞資源的準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影響啞資源的準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一蹴而就，應是一個逐步推進的過程。