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1 问题产生的背景
现代社会，手机日益成为人们工作和生活中所不可缺少的重要工具。手机的广泛应用带来沟通上的便利是不言而喻的，但同时也产生了许多不容忽视的隐患。运用高科技窃听手段，可以很容易地远距离激活某个移动电话作为窃听工具，使现场情景和谈话内容被敌方或对立方轻易截获，造成泄密；在监狱、看守所等重要场所，涉案人员通过手机对外串通消息、泄露案情，严重影响到案件的审理进程，危害社会安全；在各种考试中以手机为工具进行的作弊行为层出不穷，影响到考试的公平公正；移动电话在工作时产生的高强度射频辐射对加油站、加气站、化工仓库、电力调度室等区域的安全造成巨大威胁，由此引起的爆炸事件时有发生；恐怖分子还可以利用移动电话引爆手机炸弹，制造恐怖袭击，严重危害生命安全；医院门诊、病房、手术室等精密仪器集中的地方，移动电话电波会使90%以上医疗仪器受到不同程度的干扰，影响仪器运作，导致噪音的产生、仪器的读针出现振动等，严重的会导致错误的量度或损坏仪器，直接危及就诊病人的生命安全。另外还有在招标会场、纪念馆、博物馆、电视台、演播室、录音室、影剧院、音乐厅、金融机构、高级酒店宴会厅、高尔夫比赛场所、禁止大声喧哗的公共场所、民航空管部门等，手机都有可能成为影响进程的重要因素。
让我们先看看手机的通信原理。手机的通信过程，就是使用手机把语音信号传输到移动通信网络中，再由移动通信网络将语音信号变成电磁频谱，通过通信卫星辐射传送到受话人的电信网络中，受话人的通信设备接收到无线电磁波，再转换成语音信号接通通信网络，因此，手机通信是一个开放的电子通信系统，只要有相应的接收设备，就能够截获任何时间、任何地点、任何人的通话信息。
随着通信技术的发展，手机已经具有了“自报家门”的功能——如有的手机具备“位置服务”功能，别人能通过这种服务随时跟踪该用户的位置；在中国台湾，现在有一种“间谍手机”销售很旺，据说它实际上就是一种手机窃听器。只需在一般的手机里植入具有窃听功能的晶片，一拨电话就可以启动窃听功能。也许有人会说，如果不开手机，不就什么也窃听不到了吗！其实不然，手机在待机状态下也能泄密。因为在待机状态下，手机也要与通信网络保持不间断的信号交换，产生电磁频谱，所以很容易被识别、监视和跟踪。还有一些手机本身就具有隐蔽通话功能，可以在不响铃、也没有任何显示的情况下由待机状态转变为通话状态，泄露天机。情报专家直言，即使用户不使用手机，也可通过简单的电信暗码，遥控打开手机，窃听用户的任何谈话。即使你把手机关闭，也未必绝对安全。持有特殊仪器的专家仍可遥控打开手机话筒。还有些“居心叵测”的手机，早在制造过程中就在芯片中植入特殊功能，只要有电池，手机就会悄悄地把用户说的话接收下来，自动通过卫星发送给“感兴趣的人”。只要将手机放在身边，就毫无保密可言。
（1）截听手机各显神通
早在2000年，欧盟的一份报告就指出，美国国家安全局建立的一个代号为“梯队”的全球电子监听侦测网络系统一直在窃取世界各国的情报。“梯队”在加拿大、新西兰和澳大利亚设置了数十个大型地面接收站，动用了120颗卫星，截获卫星通信信息，整个系统在美国和英国设置两个数据中心，大量截获人们使用固定电话、手机、传真机和计算机等通信工具传输的信息。一旦用户交谈的内容中出现某些其“感兴趣的”关键词，这些电子“大耳朵”就会自动记录通话内容，然后将重要部分交给情报人员深入分析。据说，“梯队”计算机每天要过滤大量的国际移动通信数据。欧盟的有关报告指出，美国“梯队”系统已使欧盟遭受了至少200亿欧元的商业损失。除了“梯队”之外，还有一些专门监听手机的电子侦察卫星。如美国国家安全局专用的静止轨道电子侦察卫星——“猎户座”，定点在西太平洋上空，24h不间断地侦收亚洲国家的通信信号，提供政治、军事等信息，其数据比侦察图片的价值还高。而最新一代电子侦察卫星更是集通信情报和电子情报侦察于一身，截获无线电和移动电话通信，对电磁信号进行监控，并将它们发送到地面监听站，分布在世界各地的监听站再把电磁波信号传送到美国的巨型计算机上，以供分析。在阿富汗战争中，美国就运用了这种电子侦察卫星来搜集塔利班和“基地”组织的信息。由于害怕遭窃听，本•拉登一直不用手机。2007年3月，本•拉登的得力助手、“基地”组织的二号人物阿布•祖巴耶达赫因使用手机暴露藏身地而落网；1996年4月，俄罗斯车臣叛乱分子的头目杜达耶夫因手机泄密，被俄军发射导弹击毙。
（2）手机防范，军委有令
2002年3月20日，前中央军委主席江泽民签署命令，颁布新近修改的《中国人民解放军内务条令》。其中第111条规定：除工作需要并经师（旅）以上单位首长批准外，军人不得使用移动电话、寻呼机等通信工具。经批准持有移动电话、寻呼机的军人，在办公场所或者参加会议、训练以及其他集体活动时，应当将移动电话、寻呼机关闭。第一百七十八条规定：严禁将移动电话带入作战室、情报室、机要室、通信枢纽、涉密会场、军用飞机和舰船、重要仓库、导弹发射阵地等场所；在设有有线通信工具的场所工作时，不得使用移动电话办理公务。严禁使用移动电话、寻呼机谈论、传送涉密信息。实际上，不许带手机进重要场所并非我国首创，一些发达国家的情报部门、军方和重要政府部门都禁止在办公场所使用移动电话，即使是关闭的手机也不允许带入。
对于持有手机的人来说，特别是那些身居要职的国家工作人员，或许美国国家安全顾问理查德.艾伦的一段话值得我们永远回味。他说：“通过手机，许多重要的国际机密出现在国家安全局语言学家的耳机里。”通过卫星传输的移动电话很容易被窃听，即使我们的手机用户是通过中国自己发射的卫星传送，外国情报部门也可以通过地面接收站进行窃听，以此来获取重要情报。小小手机关系着国家信息安全的大问题。随着信息时代的到来，有关信息通信保密问题将越来越多地在不同领域表现出来。对此我们应该有清醒的认识。
（3）警惕你身边的“纵火犯”——手机
河南日报2007年7月23日消息：河南郑州一个加油站今天下午3时许发生爆炸，造成至少3人死亡，7人受伤。河南日报2007年7月30日消息：7月25日上午工作人员在现场清理中又发现了一具埋在地下室的尸体。此起爆炸事故共造成4人死亡，12人受伤，直接财产损失16万余元。经查实，事故原因是由于在加油站使用手机造成的。
（4）手机引爆原理
手机是一种无线电通信工具，无线电发射机发射出的无线电波（射频电磁辐射），能使接受无线电的天线感生射频电流。当射频电流在金属导体间环流时，遇有锈蚀或接触不良，就会产生射频火花。只要射频火花持续1μs以上、能量大于６mW时就会引燃甲烷与空气的混合气。由于汽油是易挥发性物质，在由于油气罐及天然气管道泄漏而形成的可燃气危险区，手机产生的射频火花很容易引起爆炸，导致灾害的发生。移动电话本身并不具备防爆功能。当加油站通过油枪向汽车或摩托车油箱注加汽油时，原来空油箱内的油汽便向外飘散，加之新注入的汽油也向空中挥发，使加油的车辆周围油汽密度骤然增高。同时，人们为了让通信信号更加清晰，移动电话使用的频率很高，发射功率比较强，尽管符合国家标准，也对加油、加气站构成严重威胁，因为现在加油、加气站普遍采用电脑控制，高强度的移动电话信号会与电脑设备引起感应，二者瞬间产生的电子摩擦就可能点燃油汽，引发爆炸。点燃油汽所需要的电流很小，移动电话在工作状态下产生的静电流完全可以达到这个界限。如果在加油、加气站接卸油时遇到空气湿度大、气压低的阴天或有雾天气，由于空气流通差，油汽密度相应增加，接打移动电话引发爆炸的可能性会进一步加大。
（5）消除隐患，控制有方
正因为移动电话是油汽火灾的“纵火犯”，许多国家都制定了射频危险性的国家标准。其中德国、英国、美国还颁布了实施细则，在细则中有一条规定是：可以寻求警察的帮助以阻止移动电话进入可能引发爆炸的危险区域。在一系列因为使用移动电话引起的加油站爆炸事故后，澳大利亚、德国、英国、美国、加拿大等国家已先后颁布法令，开始全面禁止在加油站使用移动电话。中国的政府也早已制定了相关的政策，禁止在加油站、加气站、医院、化工仓库等易燃易爆危险区使用移动电话。但在执行过程中却无法进行有力的监督，致使事故频繁发生。
在这些情况下，如果能够在对应场所有选择、有条件地控制移动通信信号，一定能够避免负面影响的发生。屏蔽产品伴随着市场的需要应运而生，并将逐渐随着市场的需求扩张而发展成为一个移动屏蔽产业。
2 屏蔽技术原理
传统的手机干扰器采用的是传统的无线电干扰技术，它的工作原理是通过在整个频带内发射大功率电磁干扰信号来压制通信系统信号，达到切断手机与基站通信的目的。这种干扰方法，简单易行。移动电话干扰器虽然可以阻止目标手机通信，但其覆盖范围难以控制，往往会干扰到其他“无辜”移动电话，大功率对人们身体健康也有损害。最致命的问题是移动电话干扰器，可能对移动通信基站产生干扰，因此这种设备被运营商和无线电管理委员会明令禁止推广使用。普天移动电话屏蔽器可以设定特定区域及特定手机，小到在1㎡范围内或对几部手机设定都可以达到效果，而且对运营商的基站不会形成干扰，如图1所示。
图1 普天移动电话屏蔽工作模式示意
中国普天与深圳市安特易广带数码有限公司合作，提出了手机屏蔽的概念，即用特定的电磁信号在所需要保护的场所构造一个“电篱栅”，形成一个立体屏蔽区域，使该区域的移动电话无法接收到基站的信号，从而达到阻断效果，消除移动电话产生的诸多负面影响，起到安全防护作用。由于只是针对特定的下行信道进行干扰，所以普天的手机屏蔽器不会对基站造成干扰。
产品的核心研发团队由清华大学、哈尔滨理工大学等留学归国人员以及国内知名企业华为、中兴通讯和清华大学EDA重点实验室的技术专家等组成，拥有数十名各种专业工程师。安特易广带数码有限公司是深圳清华大学研究院重点扶持，并且正在成长的高科技创业企业，是经深圳市政府高新技术领导小组办公室批准、于2002年1月成立的高科技公司。
普天手机信号屏蔽器与普通的移动电话干扰器有着本质的不同。例如，图2是针对GSM900M频谱进行干扰的频谱曲线图，可以看到，普天手机信号屏蔽器对上行信道和其他频段不产生任何干扰。普天手机信号屏蔽器是运用现代高新技术，通过深入分析通信机理、综合比较电磁发射抑制方法研制出来的，具有完全自主知识主权的信息安全产品。它可以在其安装地的周围形成一个电磁保护场，有效地防止手机泄密，消除手机产生的噪声污染。普天手机信号屏蔽器将为用户提供一个安全清静的空间！
图2 针对GSM900M频谱进行干扰的频谱曲线
手机信号屏蔽器业已取得国家保密局信息安全产品检测中心、国家保密局的科技成果鉴定委员会、电子产品质量检测中心、中国人民解放军信息安全测评中心、国家防爆电气产品质量监督检验测试中心、国家保密局电磁泄漏发射防护产品检测中心、公安部安全与警用电子产品质量检测中心的严格认证且颁发了相应的证书。
3 普天ATE手机屏蔽器系统介绍
3.1产品特点
ATE手机屏蔽器系统具有以下特点：
·自主知识产权，专利芯片设计；
·有效屏蔽CDMA、GSM、DCS、PHS、PCS移动信号；
·可精密调节屏蔽距离（0～100m）；
·利用网络管理，集中监控，可实现远程点控、组控、全控；
·自动检测，故障报警提示；
·可设定运行时段，智能运行；
·经运营商检测，不干扰基站；
·对人体无害，绿色环保；
·不影响无线话筒及其他电子设备；
·可靠性和稳定性很高，使用寿命长。
3.2技术指标
屏蔽目前使用的所有手机通信信号：
GSM：925~960MHz（屏蔽130联通手机、135~139移动手机）
DCS：1805~1880MHz（屏蔽130联通手机、135~139移动手机）
PCS/PHS：1900~1990MHz（屏蔽市话通、小灵通）
CDMA：869~894MHz（屏蔽133CDMA手机）
输出功率：≤1W
输入电压：AC220V（1±10%），45～55Hz
使用温度范围：-35℃～+45℃
使用湿度范围：5%～95%
工作时间：长期连续工作
重量：≤2.0㎏
有效屏蔽距离见表1。
表1 ATE手机屏蔽器有效屏蔽距离
3.3屏蔽系统网管
要构造真正实用的屏蔽系统，各个屏蔽器必须要能构造成一个可控制、可管理的网络，以便统一监控屏蔽效果。普天手机屏蔽网智能管理系统利用载波技术进行组网，融合数据流传输、容错检测、噪声处理、抗干扰等诸多方面技术，充分利用电力线路通道，节省资源、提高效益。网络结构如图3所示。
图3 屏蔽系统网络结构
通过智能网管系统，可以对整个屏蔽网络进行控制，可以实现以下功能。
（1）远程控制
·在电脑界面上，可以控制任意一个、一组、若干组、整体屏蔽器终端的开、关；
·器材发生故障时，定时自动检测并报警提示；
·操作简单，双击图标即可实现控制；
·远程工作状态反馈信息直观，图标色彩对应其工作状态；
·图标个性化，可使用屏蔽单位现场图片作为信息反馈图标。
（2）无需额外布线
·“主控器”与“受控器”之间的连接不需要额外布线，避免因施工布线而影响用户方的正常工作；
·受控终端数量庞大，单台主机可达1023个；
·控制方式多样，可实现任意点控、组控、全控。
（3）跟据需要设定屏蔽时段，真正无需值守，智能运行
手机屏蔽网智能管理系统可以设定“屏蔽定时计划列表”，实现各个屏蔽终端按照计划时间，执行预先设定好的开关状态指令。例如：在规定的时间段内打开或关闭。
4 屏蔽方案应用案例
4.1需求描述
某监狱整体监区大约呈五边形，围墙的长度为200m×200m×170m×150 m×230 m，分为生产区、生活监区，如图4所示。
图4 某监狱整体结构
其中办公区一共三层高；岗楼比较低，有两层半楼高；生活监区中进门长条形的监区为三层高，右侧的一排两个楼为两层高，左侧的3个楼为四层高。
用户要求对围墙内所有生产与生活区全部屏蔽覆盖。
4.2方案设计
在方案制定上，经过与业主的充分沟通和对现场的实际勘查，逐渐明确和细化了需要屏蔽的目标区域。需要考虑的方面有：目标区域内已经存在使用的移动通信方式/制式，如移动电话制式/PHS蜂窝电话/对讲机等；目标区域内要屏蔽掉的移动通信方式/制式具体要屏蔽的频段；是否在目标区域内有要保留的内部必要移动通信方式，如对讲机；目标区域的平面示意图，多层建筑需注明楼层数及层高；平面图上需标注围墙的岗楼位置及数量，以便考虑设计全方位立体屏蔽；目标区域附近是否有移动基站，特别是周围200m以内是否建有移动基站或者增强器；目标区域内是否有特别要求不屏蔽的保留区域；目标区域内使用的电源。
明确了业主的需求和实际现场情况后，再根据普天的设计思想进行布点设计，我们的设计理念主要体现在以下几个方面。
·开放性：设计的现场总体结构是开放性系统，要方便屏蔽设备的升级，同时，可以实现局部或整体的屏蔽的集中控制性。
·先进性：系统设计采用当今先进技术，减少操作的复杂性，最大限度发挥其功能特点，确保整体系统在10~20年内不落后。
·可靠性：系统的可靠性是第一位的。依照国家安全标准，在屏蔽方案设计中充分考虑系统的安全性，保证系统可靠运行。
·经济性：根据监区具体特点，设计最高效的方案，优化性价比，降低用户的投资。
4.3器材布点设计
通过在监狱实际考察，决定采用室外型屏蔽器加定向天线的设计方案。对于围墙内所有生产与生活区全部屏蔽覆盖的需求，在室外围墙的每个岗楼顶上，分别安装2台屏蔽器，使用定向天线（布点位置见图5）；在生产区车间与生活区的楼顶，分别安装1台屏蔽器，使用定向天线，与周围岗楼上屏蔽器在工作区域叠加，从而形成整体覆盖，使用定向设备共计14套。
●—屏蔽器
图5 屏蔽器布点位置
按这种方案进行安装调试后即可达到对围墙内所有生产与生活区全部屏蔽覆盖，完成一个典型的全覆盖方案。
5 适用范围
各类考场、加油站、核设施、教堂、法庭、图书馆、会议中心、影剧院、医院、党政军和公检法重地等需要有禁止使用手机的场所。
·监狱：防止犯人串供、进一步危害社会。
·加油站、油库：避免微波信号干扰引起的火灾、爆炸。
·考场：防止考生利用现代通信工具作弊。
·图书馆：保持读书学习的安静环境。
·影剧院:保持观众欣赏节目的兴趣。
·医院：防止使用手机时造成对人体的危害和医疗设备故障。
·法庭：保持法庭的庄严与神圣。
·军事重地：防止军事机密的外泄等。
中国普天移动信号整体智能屏蔽解决方案在市场上已经有广泛的应用，目前已经在国家外交部、中共中央办公厅、中共中央党校、国家保密局、最高人民法院、空军司令部、CCTV、深圳市人民政府，深圳大剧院，深圳发展银行等一大批高端客户得到了应用。
6 结束语
最近几年，手机在呈爆炸性发展。大量的资金、人力、物力无限度地投入到了手机的研制及生产中去。生产商、销售商在引导人们消费手机时，都只突出宣传手机的正面功能，而“忘了”告诉人们手机的副作用。其实通过各种具体的事例或调查都可以发现，手机的副作用已经大到不得不正视的程度了。最重要的是，无节制、大量地使用手机，让人们越来越处于“透明”状态。在这个开放的通信系统中，别有用心的人可以随时随地监听用户发出的任何信息。在无保护的环境下，用户事实上就是一个“透明人”。而由“透明人”所组成的国家实际上是一个“透明”的国家。手机的安全防护看似简单和琐碎，甚至有点杞人忧天，但实际上它关系到的不仅仅是个人的信息安全，还有整个国家的信息安全。
