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家用无线路由器辐射功率并非越大越好 ——重庆市消委会公布家用无线路由器比较试验

来源:重庆3·15消费维权网 2015-11-13 16:08:19 关注度:4669393次
       伴随着智能移动终端的高速普及,无线路由器已经成为不少消费者家中的必备之物。通过无线路由器把有线网络信号转换成无线信号(WiFi),使得电脑,手机,平板等接收无线信号,实现上网功能。MiFi产品(又称移动WiFi)主要是把3G或4G信号转换为WiFi信号,供手机、笔记本、多媒体播放器等具有无线功能的设备共享,实现手机、笔记本、多媒体播放器等设备上网功能。这些产品在给消费者带来方便的同时也引发了部分担忧,如:长期生活在无线网络覆盖的范围之内,会不会影响健康呢?买来的WiFi产品是否与厂家宣传的一致呢?为此重庆市消费者权益保护委员会对市面上销售较好的家用无线路由器、MiFi产品进行了比较试验。
  一、试验样本及来源
  为给消费者提供公正、客观、详实的无线路由器质量信息,帮助和引导消费者科学购买到优质价廉无线路由器,重庆市消费者权益保护委员会工作人员以普通消费者的身份在苏宁重庆观音桥步行街店、重百电器江北观音桥店、江北观音桥赛博数码广场、石桥铺赛博数码广场等购买了300Mbps无线传输速率的无线路由器和150Mbps无线传输速率的MiFi产品,共计17个样本,涉及华为、中兴、烽火等15个品牌,样本单价最低的为95元,最高的650元。
  二、检测依据及项目
  本次比较试验委托重庆出入境检验检疫局检验检疫技术中心和中国泰尔实验室,依据工信部无[2002]353号《关于调整 2.4GHz 频段发射功率限值及有关问题的通知》;YD/ T 993-1998 《电信终端设备防雷技术要求及试验方法》;GB 4943.1-2011《信息技术设备 安全 第一部分:通用要求》。对17个无线路由器、MiFi样本的等效全向辐射功率、雷击试验、电气要求和模拟异常条件、抗电强度、标记和说明、耐异常热等项目进行了检验。(其中等效全向辐射功率和雷击试验这两个项目由中国泰尔实验室进行试验,其余项目由重庆出入境检验检疫局检验检疫技术中心进行试验)。
  三、试验结果及分析
  (一)等效全向辐射功率
  等效全向辐射功率是指从天线发出的最大射频强度。一般来说,辐射功率越大,信号覆盖范围就越大传输效果就越好。本次比较试验主要是针对家用无线路由器天线增益<10dBi的,按其规定发射功率限值应为≤20dBm。测试结果,有17款产品中仅PHICOMM 1台无线路由器和7台MiFi符合要求,其余9款产品的等效全向辐射功率值均不符合国家标准要求,不符合的占53%。其中包括华为型号为WS318和中兴E5560的WiFi产品。从理论上来说,辐射功率越大,对人体的影响就越大。但从现有资料来看,只要人体距离无线路由器1米以上,其辐射基本可以忽略不计。因此对消费者来说,不要刻意追求路由器辐射功率,应本着“够用就好”的原则,只要信号能覆盖家庭各个房间就行了。
  (二)雷击
  雷击试验就是模拟被测产品遭受来自电源线路上的雷,通过雷击试验即被测产品是否会被雷打坏。此项试验主要是测试无线路由器在雷雨天使用其设备能否正常工作。目前消费者比较关心的是,雷雨天使用WiFi或MiFi是否会遭到雷击。其实WiFi或MiFi工作时发出的是无线电波,无线电波实际上就是人们常说的电磁波,它既不带电也不导电,只要用户在雷雨天处于安全位置使用,是不会引起雷击的。测试结果中仅LB—LINK的无线路由器在雷击实验中,因电源适配器损坏,没有通过雷击测试外,其余16个产品全部通过雷击试验。
  (三)电气要求和模拟异常条件
  本项目试验主要是测试产品电气安全性能,防止漏电、起火、电击等危险。即消费者接触WiFi或MiFi时,是否存在因产品漏电而产生触电危险,当WiFi或MiFi出现故障的时候,消费者是否会被电到,产品是会有着火危险。测试结果,在17台产品中10台符合标准,6台因无电源适配器无法测试,1台因样品电源适配器太小,满足不了测试要求,而未作判定。
  (四)抗电强度
  抗电强度是指电容器两个引出端之间连接起来的引出端与金属外壳之间所能承受的最大电压。此次测试的无线路由器抗电强度主要是测试产品的电气绝缘性能,防止电击危险,即产品在正常工作状态下,使用者不被电击到。在测试的17台样品中, 有10台符合标准,6台因无电源适配器无法测试,1台因样品电源适配器太小,满足不了测试要求,而未作判定。
  (五)标记和说明
  本项试验主要是为检验产品的标记说明是否清晰耐磨。因为产品在使用过程中可能会对铭牌标记说明有摩擦,通过擦拭试验的产品,即使使用过程中被摩擦,产品铭牌标记说明也是清晰的,不会看不清,防止使用者误用。测试结果在17台中仅大唐MIFI913不符合标准。
  (六)耐异常热
  耐异常热试验是指直接在使用的产品上安装上带危险电压的零部件应当能耐异常热。因为无线路由器在长时间使用过程中,内部元器件自身会发热,再加上外部温度,可能会影响产品的安全性能。测试结果,在17台路由器中,有6台因无电源适配器无法测试,11台因样品电源适配器太小,满足不了测试要求,而未作判定。
  四、市消委会提醒消费者在选购无线路由器、MiFi产品时应注意以下几方面
  (一)查看产品标识是否齐全,是否具有三包卡,正规产品的标识应有如下内容:产品名称、型号、商标、制造商、制造日期或批号、执行标准编号等。
  (二)不能贪图便宜,产品如果过于廉价,就可能是厂商偷工减料,将导致的直接结果就是安全性及使用性能降低,有可能会危害消费者人身安全以及降低使用效果。
  (三)消费者不要过于要求路由器穿透能力、传输速率,应本着“够用就好”的原则,选择无线路由器的辐射功率。在使用WiFi或MiFi时尽量不要长期贴近相处,特别是MiFi。

  (四)建议尽量到有信誉的经营者或大型的商场购买正规品牌的产品,并索取发票,若发生消费纠纷请及时向当地有关职能部门或消费者权益保护委员会投诉。

家用无线路由器、MIFI比较试验结果一览表


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  附件1:电离辐射与非电离辐射的区别
  现在辐射对于广大消费者来说都是一个危险词,听到辐射的第一反应就是远离,为了让大家更理智的看待辐射,下面我们来介绍一下辐射的类别。
  辐射大体分为两种,一种是高能量的电离辐射,比如医院的X光或者是核辐射,电离辐射对人体的伤害较大,但是一般情况下在日常生活中是不会接触到的;一种是非电离辐射,在生活中最常见的是一般电器所产生的电磁辐射就属于非电离辐射,比如微波炉、冰箱,以及人们每天都用的手机、电脑和我们说的WiFi辐射等所产生的辐射就是电磁辐射。

图2:电磁波的频谱
  图2是电磁波的频谱,最右方是“电离辐射”(核爆炸、核电站意外、X射线、伽玛射线),电离辐射的频率及光子能量极高(超过10eV),能将电子击离分子(电离),因此能使人的DNA突变,诱发癌症。它不仅能杀死一定范围内的生物,而且其辐射也会存在很长一段时间,这种残余的辐射对人体健康仍然非常有害,而且有累积作用,所以一般人对这种“电离辐射”都心存恐惧。
  低于紫外光线频率的电磁波(包括可见光)其光子能量不足以产生电离,故称为“非电离辐射”,这部分的电磁波是安全的,我们平时生活中的太阳光就是在这个区间内。而太阳光对我们人类来说是不可或缺的,适当的照射可以促进体内钙质的吸收,调节日常生活的周期。WiFi辐射属于非电离辐射,且能量低,一般情况下不会对人体造成伤害。
  附件2:WiFi电磁辐射对人体的影响原因分析

  WiFi的辐射属于电磁辐射,电磁波波段一般是2.4GHz到5GHz,和手机使用的射频电磁波波段比较接近,主要是对人体组织的加热作用可能影响健康,需要比较大的强度才会造成伤害。辐射的强度和距离成反比,也就是人体距离家中无线路由器的距离越大,所接受的WiFi辐射就越小。在距离路由器1米以外的辐射基本可以忽略。科学界对于日常生活中这一类辐射的基本看法仍然是:“目前没有可信的证据可以证明微弱的射频信号会对人体健康产生影响”。
  WiFi辐射的加热作用,类似于火源的热,只有距离火源足够近,火足够强,接触时间长时才会对人体有影响,WiFi本身辐射强度就不大,远远低于国内和国际的安全限值要求,而且人使用WiFi时的距离也不会很近,所以“目前没有足够的证据可以证明WiFi会对人体健康产生影响”。同时通过实验证明,WiFi产品产生的辐射量比家用电器(诸如吹风机、微波炉、电磁炉等)产生的辐射量要小得多。
  世界卫生组织总结了近三十年来的有关研究,认为现有证据并不能确定暴露在低强度的电磁场中会产生任何影响健康的后果。
  儿童保健专家周继红认为,WIFI辐射在安全范围内,对于宝宝不会有影响,人体自身是有保护能力的,普通电器的辐射还不至于严重到伤害宝宝。
  美国曾经有零星的案例报道心脏起搏器会受WiFi信号的影响。严格地讲,所有合法的的医疗电气设备都要通过电磁兼容性(EMC)测试来评估该仪器在一般电磁环境中能正常工作,并且不会对别的仪器产生超出标准的辐射,所以从这个角度来讲心脏起搏器应该是安全的。尽管如此美国食品药品监督局有一个官方的说法,基本要点就是尽管手机(包括WiFi功能)不会对心脏起搏器产生影响,但是仍然建议打电话时应该尽可能手机远离起搏器。无线电波辐射的强度不仅看发射功率,还要看距离。虽然无线路由器辐射强度比调频电台小很多,可是无线路由器距离心脏起搏器也近很多,最终根据平方反比率,实际上从无线路由器接受的辐射仍然大得多。而心脏起搏器从离人体更近的手机、蓝牙耳机和其他无线设备接收的功率要比从无线路由器大更多。
  心脏起搏器造出来是不工作的,只有植入人体以后才开始工作,所以植入人体之前不会有任何影响,不能简单推出植入人体以后没有影响。实际上这种电磁辐射的影响是多方面的,有可能是一次性损坏,也有可能是偶尔有两次不能工作,实际上后者发生的可能性要大得多(偶尔两次也许就会致命)。总之,慎重一些,戴心脏起搏器尽量远离无线电设备。
  附件3:雷雨天使用MiFi产品的情况

  WiFi产品能否在雷雨天气使用呢?
  1、WiFi的无线电波特性
  1.1 WiFi是无线电通信设备。无线电波也就是人们常说的电磁波,它虽然姓电,可它并不带电,也不会导电。有些物理常识的人都知道,电磁波是变化的电场和磁场传播行进的波,电磁波具有物质性,但它并不是一般的物质,而是一种特殊的物质微粒,这种微粒比电子小得多,并且没有带电性。电磁波不是介质,它本身并不是导体,根本不存在导电不导电之说。说“WiFi发射的电磁波是雷电很好的导体,能在很大的一个范围内收集、引导雷电”,是犯了概念错误。
  1.2 WiFi发出的无线电波是弥漫在整个空间的,空气中除了WiFi信号,还有很多无线电信号,比如电视、广播、手机通话的信号,甚至感应雷也算一种干扰信号,并不是只有产品附近才有信号。既然WiFi发出的无线电波和其它电磁波象空气一样是弥漫在整个空间,又怎样能收集、引导雷电, 既然无线电波充满整个空间, 又能把雷电引向哪里?
  2、WiFi的接收和发射频率
  2.1 WiFi的频率: WiFi的无线电信号频率是固定的,它是由产品内部的电子线路及电子元器件的参数所决定,即使在雷电电磁辐射的干扰下,只要电子线路及电子元器件没有受到不可逆转的损环,WiFi的信号频率是不可能变化的。频率只有高低之分,而无强弱之说。因此,说“由于雷电的干扰,无线频率跳跃性增强,这容易诱发雷击和烧机等事故”是完全错误的。
  2.2 假如“频率跳跃性增强”说的是频率增高的话, 就算频率能增高,那怕是能增高到红外线、可见光波、甚至是γ射线,也不会诱发雷击和烧机等事故。谁都知道,太阳光并没有导电,因为电磁波根本就不导电; 退一步说,即使“频率跳跃性增强”,也不可能“诱发雷击和烧机”。因为,雷电放电在先(既然雷电干扰已产生,那就意味着雷电放电已发生),“频率跳跃性增强”在后,雷电放电已经完成,又何谈“诱发雷击”?这本身就不符合逻辑,颠倒了因果关系。
  3、WiFi的发射和接收功率
  3.1 WiFi的功率:目前国内WiFi功率要求(2.4GHz为20dBm,5.8GHz为33dBm),其电场强度小于12V/M,即0.12V/CM,这与雷击需要的电场强度要求30000V/CM,相差250000倍,用0.12V/CM的电场强度引发需要30000V/CM电场强度的雷击,这种说法显然是错误的。所以使用WiFi时产生的电磁波是不可能使空气电离形成雷电的等离子体通道,因此也就不可能把几百米高空的雷电引下来。
  3.2 假如是电磁波促使空气发生电离而导电,是不是就可能“在很大的一个范围内收集、引导雷电”呢?物理学告诉我们,一种电磁波能否使一种气体发生电离,关键看这种电磁波的能量是否足够高。高中物理就重点强调,电磁波的能量与它的频率有关。频率越高,能量越大。众所周知,光波也是电磁波,而且频率远远高于无线电波。如果WiFi辐射的无线电波能够促使空气电离,那么,可见光也是一种电磁波,但它并不会使空气分子游离而导电,比如你下雨天拿着手电筒照天空,会引雷上身吗?当然不会。WiFi的电磁波波长比可见光要长,频率更低,能量也更弱。既然可见光都不行,那WiFi的电磁波是更不可能使任何气体分子游离的。所以WiFi产生的电磁波是不可能使空气电离所形成雷电的等离子体通道,因此也就不可能把几百米高空的雷电引下来。因为WiFi发射的电磁波射线根本不可能电离空气,不能使空气成为导电体。
  4、WiFi的电磁感应
  4.1 WiFi产品有个很小的天线,它是个金属物体,所以能感应到无线电。只要是个金属物体都能接收空中的无线电信号,和雷电产生的感应原理是相同的,WiFi产品(无论是开机还是关机)接收无线电和接收感应雷电,效果没什么区别。
  4.2什么是“感应雷”? 感应雷主要为静电感应和电磁感应两种。云层带正或负电荷,地面金属物体会感应出相反的电荷,这叫静电感应;由于雷电流巨大,且是瞬时变化的,在周围空间产生巨大的瞬间变化的电磁场,附近金属物体在瞬间变化的巨大电磁场中会产生很高的电动势,这叫电磁感应。感应雷是怎么产生的?感应雷是在雷电主放电发生时,在雷电电磁辐射区域里的导线中感应生成的过电压波,或称浪涌电压波。说到感应雷,首先应该明白,雷电已经发生;其次,感应雷是通过线路进行传播的。“WiFi引发感应雷”? WiFi是无线通信设备,怎么能引来感应雷?况且,既然有了感应雷,说明雷击已经发生,WiFi感应在后,雷电又与WiFi有何相关?
  5、 从数字看WiFi引雷
  要证明使用WiFi与被雷电击中两者之间有没有关系,除了探寻背后的物理原理外,还可以让数字来说话,充足的统计数据也能令人信服。如果希望全面地来看待这个问题,应该考虑一下以下四组数字:有多少人打雷时使用WiFi,被雷电击中;有多少人打雷时没有使用WiFi,却被雷电击中;有多少人打雷时使用WiFi,却没有被雷电击中 ;有多少人打雷时没有使用WiFi,也没被雷电击中。很多相信“WiFi引雷” 的人往往只会注意第一个数字,而忽视了后三个数字。WiFi的出现是近十多年的事,特别是近几年呈爆炸性増长,在WiFi已普及到家庭的时代,基本上我们可以在所有被雷击倒的人附近找到一个WiFi。如果说打“WiFi会引雷”, 近几年雷击死亡人数也应该像WiFi呈爆炸性増长才对,可事实并非如此!
  6、 如果“WiFi引雷”成立,那将是一个什么状况
  6.1 如果WiFi发射的电磁波是雷电很好的导体,我们生活的整个空间都弥漫着各种不同频率、不同强度的电磁波,那我们不管躲在哪里都是死。
  6.2 如果WiFi发射的电磁波是雷电很好的导体,电力系统的高电压输电线遍布全国各地,这些高电压输电线上的高电压不都通过“WiFi发射的电磁波传导”吗?使所有在空气中的人遭受高压电击而身亡?或者说所有的高压输电线因WiFi发射的电磁波导电而直接短路和接地,那它们还能正常工作吗?
  6.3 如果WiFi的无线电电磁波会引雷、遭雷击,那各种无线电、电视广播天线、各种无线电通信天线在雷击时都得遭雷击了,它们在雷雨天还能正常工作吗?天上飞的飞机与地面的联系全是依赖无线电通信和导航,那它们在雷雨时都将因遭受雷击而不能正常飞行了!
  6.4 如果WiFi发射的电磁波是雷电很好的导体,WiFi能够引雷,那么就不需要装避雷针也不需要在电子设备上装避雷器,只要在空旷地上放一个小小的手机WiFi就可以了,这岂不是能节省大量经费。这一设想如果实现,则超出了富兰克林的设想应该得诺贝尔奖金。
  6.5 如果WiFi发射的电磁波是雷电很好的导体,我们就不需要再开采铜矿、铝矿做电缆了,发射一束电磁波就够了,多么可笑!
  7、 结论
  “WiFi引雷”说法之不科学不仅在于它只见现象忽视了事件的本质,而且更重要的是它违背了科学的规律,完全是对防雷知识,对物理学的误解。在任何时候WiFi都不可能引雷,“人们在使用WiFi时被雷电击中只是因为他们在错误的时间站在了错误的地点”,只要处于安全的位置,人们在雷雨天照样可以使用WiFi。
  由此可以看出,WiFi引雷观点并不成立,因此MiFi也不会引雷,在雷雨天气,安全的区域同样可以使用MiFi产品。
  附件4:墙体对WiFi信号衰减影响

  一、基本参数及模型
  1、WiFi发送端
  按标准对2.4GHz无线设备发射功率的限制,无线路由器等效全向辐射功率(EIRP)不得高于100mW(20dBm)[1]。
  等效全向辐射功率(EIRP):≤20dBm
  2、WiFi接收端
  一般情况下,对于有业务需求的楼层和区域进行覆盖时,目标覆盖区域内95%以上位置的接收信号强度应≥-75dBm。
  接收信号强度:≥-75dBm
  3、WiFi室内传播模型
  用位置通用的模型来估算室内无线路由器到终端的路径损耗。基本模型有如下公式[2]:

  其中:
  N: 距离功率损耗系数
  f: 频率(MHz)
  d: 路由器和终端之间的距离(m)
  Lf: 楼层穿透损耗因子(dB)
  n: (n≥1)路由器和终端之间的楼板数。
  4、WiFi穿透损耗
  不同的无线覆盖应用环境,在面积上,墙体厚实情况上,都有一些差异,导致对无线信号衰减也表现出不同。以下列举出一些常用材料对2.4G WiFi信号的衰减程度经验值:
表1  2.4G不同障碍物穿透损耗值

  二、墙体对WiFi影响
  通过计算不同覆盖半径下允许障碍物墙体数量来评估墙体对WiFi信号的影响。2.4G WiFi在不同覆盖半径下允许障碍物墙体数量如下:
表2  覆盖半径10m允许障碍物数量

表3  覆盖半径20m允许障碍物数量

  示例:
  等效全向辐射功率:20dBm
  频点:2400MHz
  距离功率损耗系数:28
  10m空间衰减为:68dB(20lg2400+28lg10-28)
  最低信号接收强度:-75dBm
  单个大理石内墙的穿透损耗:10dB
  最多可穿透墙体的数量估算如下:
  墙体数量=(等效全向辐射功率 - 10m空间衰减 - 最低信号接收强度)/单个大理石内墙的穿透损耗=(20-68+75)/10=2.7,即在终端距路由器10m处,终端与路由器之间最多只允许有2堵大理石内墙,才能保证信号强度还支持使用。
  以上数据仅为经验值理论计算,仅供参考。实际情况因墙体厚度、材质等会有差异,以实际测试为准。
  三、应用举例
  下图是套内约120㎡的三室两厅两卫户型图,以该户型为例,路由器放在三角形标注那里。考虑主卧和主卫的信号强度,这两个地方距路由器最远,并且穿过的墙体最多,这两个地方的信号强度如果可以支持使用,室内其他地方也没有问题,信号更强,速率更高。路由器放在其他地方,如主卧或者次卧,分析结果是类似的。
  (1)主卧
  主卧距路由器11m左右,中间穿过2堵内墙(砖墙),每堵墙的损耗是10dB,通过计算主卧的接收信号强度为-69dB,大于-75dB,信号强度可以支持使用,但是信号较弱,连接速率低,用户体验不高。
  (2)主卫

  主卫距路由器13m左右,中间穿过2堵内墙(砖墙),每堵墙的损耗是10dB,通过计算主卫的接收信号强度是-71dB,大于-75dB,信号强度可以支持使用,但是信号较弱,连接速率低,用户体验不高。


  四、总结
  对于室内家用路由器,覆盖情况因户型、墙体类型、接收终端类型等会有差别。对于信号需要穿过墙体才可以到达的地方,一般最多可以穿过两堵墙,信号强度会较弱,虽然可以满足最低信号强度要求,支持使用,但是连接速率低,用户体验感较差;对于穿过一堵墙或者一扇门的地方,或者信号不用穿过墙体就可以到达的地方,信号就会更好,连接速率高,用户体验好。
  [1] 移动用户终端无线局域网技术指标和测试方法。

  [2] 用于规划频率范围在900MHz到100 GHz内的室内无线电通信系统和无线局域网的传播数据和预测方法. ITUR P.676建议书。

(本网责编:陈宏)

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