POLAR方法的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，將于2023年5月1日開(kāi)始實(shí)施

2022年11月22日消息，2022年10月，國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)正式批準(zhǔn)發(fā)布GB/T 18801-2022 《空氣凈化器》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并將于2023年5月1日開(kāi)始實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)附錄中包含了新的自動(dòng)模式凈化性能試驗(yàn)方式，該方法框架與戴森POLAR(Point Loading and Auto Response)測(cè)試方法相通，均從真實(shí)的居家場(chǎng)景出發(fā)，為空氣凈化設(shè)備的測(cè)試評(píng)估提供了貼近消費(fèi)者日常使用習(xí)慣的現(xiàn)實(shí)視角，也為新國(guó)標(biāo)“自動(dòng)模式”附錄提供科學(xué)參考、做出行業(yè)貢獻(xiàn)。

基于深入的用戶(hù)洞察和研究，戴森工程師們發(fā)現(xiàn)，消費(fèi)者習(xí)慣將空氣凈化設(shè)備置于家中一隅，而非房間中心。其中被不少人忽視的是，這一使用習(xí)慣可能對(duì)空氣凈化設(shè)備的整屋均勻凈化表現(xiàn)帶來(lái)挑戰(zhàn)?；诙嗄昕諝赓|(zhì)量的深度研究和空凈領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)，戴森在2017年開(kāi)發(fā)了POLAR測(cè)試，并基于此測(cè)試于2018年與中國(guó)家用電器研究院(CHEARI)共同開(kāi)發(fā)“射流式自動(dòng)空氣凈化送風(fēng)系統(tǒng)”技術(shù)方案，隨后該技術(shù)方案于2019年被升級(jí)為“空氣凈化器智能模式技術(shù)要求及試驗(yàn)方法”團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。在2019年開(kāi)始的空氣凈化器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18801修訂過(guò)程中，POLAR方法框架被提案給起草工作組，經(jīng)過(guò)多方驗(yàn)證及修正完善，最終形成GB/T18801-2022的新增附錄。戴森POLAR方法的理念旨在更大的室內(nèi)空間中模擬用戶(hù)真實(shí)居家環(huán)境下的凈化需求，以貼近真實(shí)使用場(chǎng)景的方式來(lái)開(kāi)展產(chǎn)品性能的測(cè)試，保障其在真實(shí)生活場(chǎng)景中的空氣凈化能力。

戴森環(huán)境護(hù)理品類(lèi)總監(jiān)Matt Jennings表示：“POLAR測(cè)試的理念能夠?yàn)閲?guó)家標(biāo)準(zhǔn)的更新做出貢獻(xiàn)，也是對(duì)我們堅(jiān)持通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新為消費(fèi)者帶來(lái)‘真實(shí)獲益’的認(rèn)可。尤其是近年來(lái)，隨著中國(guó)居民健康意識(shí)不斷提升以及居家生活方式的多樣化發(fā)展，人們對(duì)于先進(jìn)空氣凈化技術(shù)的需求不斷攀升。其中，戴森不僅關(guān)注到了中國(guó)消費(fèi)者的最新訴求，更積極攜手行業(yè)權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)展開(kāi)合作，共同為消費(fèi)者提供高品質(zhì)的空氣凈化設(shè)備?！?

相比于傳統(tǒng)測(cè)試，戴森工程師則在一個(gè)81立方米的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開(kāi)展POLAR測(cè)試。在不安裝附加混流風(fēng)扇的情況下，將空氣凈化設(shè)備放置在一角，并采用9個(gè)傳感器持續(xù)監(jiān)測(cè)整屋的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，評(píng)估空氣凈化設(shè)備的過(guò)濾表現(xiàn)、傳感性能以及整屋均勻凈化效果。這一測(cè)試能夠全面、有效地保障真實(shí)家庭環(huán)境中整屋空氣質(zhì)量的潔凈與健康。

提出了一種基于高斯近似的Polar碼構(gòu)造方法以及基于Hash函數(shù)輔助的Polar編碼方案(稱(chēng)為Hash-Polar)。2016年，Polar碼被3GPP組織確定為5G eMBB控制信道的編碼方案。針對(duì)此需求，我們與電信科學(xué)技術(shù)研究院聯(lián)合提出了Hash-Polar碼。該方案采用Hash函數(shù)作為預(yù)編碼，通過(guò)利用Hash函數(shù)的非線(xiàn)性改進(jìn)了Polar碼的虛警概率。

在2017年的3GPP標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)議上，我們提出的Hash-Polar與華為公司提出的PC-Polar和高通公司提出的CRC-Polar并列成為3GPP的Polar編碼候選評(píng)估方案。這些成果分別發(fā)表在3GPP無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)技術(shù)規(guī)范組(3GPP TSG RAN)的5G標(biāo)準(zhǔn)化提案和IEEE國(guó)際會(huì)議、期刊上。

電力線(xiàn)通信(power line communication，plc)技術(shù)具有傳輸速率高、傳輸范圍廣、不必再次布線(xiàn)等符合現(xiàn)代通信系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)的優(yōu)良特點(diǎn)，是在智能系統(tǒng)應(yīng)用方面極具潛力的通信方式之一。然而電力線(xiàn)信道并非理想的通信信道，需要優(yōu)秀的可靠性?xún)?yōu)化方法。信道編碼在通信系統(tǒng)中是重要組成部分之一。

香農(nóng)在有噪信道編碼定理中提出，信息傳輸速率不超過(guò)信道容量時(shí)存在可以實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)概率任意小的信道編碼方式。這個(gè)可以達(dá)到的信道容量又稱(chēng)香農(nóng)限，它決定了信息傳輸?shù)淖畲髠鬏斔俾?。然而香農(nóng)定理并未指出，實(shí)現(xiàn)香農(nóng)定理的具體信道編碼方案。直到2008年erdal arikan教授在國(guó)際信息論isit會(huì)議上第一次提出了信道極化(channel polarization)的概念并根據(jù)此概念提出一種新型信道編碼——polar碼。

polar碼被證明可以在二進(jìn)制離散無(wú)記憶信道(binary discrete memoryless channel,b-dmc)和二進(jìn)制刪除信道(bianry erasure channel，bec)下能夠嚴(yán)格達(dá)到香農(nóng)極限，這是之前所有已知的信道編碼都無(wú)法在可接受的編譯碼復(fù)雜度下達(dá)到的，因此，polar碼剛被提出就備受矚目。2016年,在3gpp ran1#87次會(huì)議上，國(guó)際移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織3gpp最終確定了5g embb(enhanced mobile broadband，增強(qiáng)移動(dòng)寬帶)場(chǎng)景的控制信道編碼方案為polar碼。

3.低壓電力線(xiàn)寬帶載波通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下的電力線(xiàn)通信系統(tǒng)，物理層接收來(lái)自數(shù)據(jù)鏈路層的輸入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式分為幀控制數(shù)據(jù)和載荷數(shù)據(jù)，在物理層發(fā)送端分別進(jìn)行編碼，信道編碼方式為turbo碼。幀控制符號(hào)編碼塊長(zhǎng)度為16字節(jié)，碼率0.5。

載荷符號(hào)編碼塊長(zhǎng)度支持72字節(jié)、136字節(jié)、264字節(jié)以及520字節(jié)四種模式。參考標(biāo)準(zhǔn)polar碼編譯碼方法，需要先通過(guò)由基礎(chǔ)矩陣構(gòu)造生成的polar碼編碼線(xiàn)性變換矩陣將與polar碼碼長(zhǎng)數(shù)目相等且不相關(guān)的n個(gè)獨(dú)立的二進(jìn)制離散無(wú)記憶信道以迭代的方式進(jìn)行組合，再通過(guò)polar碼編碼線(xiàn)性變換矩陣將組合的n個(gè)獨(dú)立的二進(jìn)制離散無(wú)記憶信道線(xiàn)性變換合并成一個(gè)整體的矢量信道，該過(guò)程稱(chēng)為信道聯(lián)合。信道梳理過(guò)程從單一信道開(kāi)始迭代，信道數(shù)目隨迭代次數(shù)的增加依次翻倍，即迭代次數(shù)n與信道數(shù)目即數(shù)據(jù)碼長(zhǎng)n有關(guān)，n=2n，n≥0，因此polar編碼原理決定標(biāo)準(zhǔn)polar碼只能實(shí)現(xiàn)2n碼長(zhǎng)編碼。

信道聯(lián)合完成后，再對(duì)聯(lián)合信道拆分，即將由n個(gè)獨(dú)立的二進(jìn)制離散無(wú)記憶信道合并成的矢量信道根據(jù)信道轉(zhuǎn)移概率拆分成相互影響且不獨(dú)立的的n個(gè)二進(jìn)制輸入信道，使拆分后的二進(jìn)制輸入信道的傳輸效率最大化，實(shí)現(xiàn)信道的極化。標(biāo)準(zhǔn)polar碼的編譯碼方法只能實(shí)現(xiàn)碼長(zhǎng)為2n長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)塊的編譯碼，而實(shí)際的電力線(xiàn)通信中，物理塊長(zhǎng)度并非2n，因此，標(biāo)準(zhǔn)polar碼的編譯碼方法無(wú)法應(yīng)用于電力線(xiàn)通信。