RFID通信測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用

前言

　　RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要內(nèi)容，其最早的應(yīng)用可以追溯到第二次世界大戰(zhàn)中敵我目標(biāo)的識(shí)別，但由于技術(shù)和成本的原因，一直未得到廣泛應(yīng)用。近些年來(lái)，隨著大規(guī)模集成電路、網(wǎng)絡(luò)通信、信息安全等技術(shù)的飛速發(fā)展，RF1D技術(shù)逐漸進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段。由于具有高速移動(dòng)物體識(shí)別、多目標(biāo)識(shí)別和非接觸識(shí)別等特點(diǎn)，RFID技術(shù)顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿εc應(yīng)用空間，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前途的信息技術(shù)之一。　　目前，RFID還未形成統(tǒng)一的全球化標(biāo)準(zhǔn)，但隨著全球物流行業(yè)RFID大規(guī)模應(yīng)用的開(kāi)始，需要統(tǒng)一的RFID標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)得到業(yè)界的廣泛認(rèn)同。RFID系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)兩大部分組成。目前已經(jīng)發(fā)布及正在制定中的標(biāo)準(zhǔn)主要是與數(shù)據(jù)采集相關(guān)的，如電子標(biāo)簽與讀寫(xiě)器之間的空中接口、讀寫(xiě)器與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換協(xié)議、RFID標(biāo)簽與讀寫(xiě)器的性能和一致性測(cè)試規(guī)范以及RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)內(nèi)容編碼標(biāo)準(zhǔn)等。后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)目前并沒(méi)有形成正式的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，只有少數(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟制定了一些規(guī)范，現(xiàn)階段還在不斷演變中?！　”緯?shū)系統(tǒng)地介紹了：RFID測(cè)試技術(shù)的多個(gè)方面，其中包括RFID的基本工作原理和相關(guān)技術(shù)，RFID測(cè)試場(chǎng)地和測(cè)試設(shè)備等，并詳細(xì)敘述了RFID空中接口協(xié)議一致性測(cè)試、RFID射頻測(cè)試和RFID環(huán)境影響測(cè)試的方法。本書(shū)是作者此方面工作成果的整理及測(cè)試經(jīng)驗(yàn)的歸納和提煉，希望此書(shū)為該領(lǐng)域的科研工作者提供參考，推動(dòng)RFID產(chǎn)業(yè)在我國(guó)的發(fā)展。

內(nèi)容概要

　　本書(shū)全面地介紹了RFID測(cè)試技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，主要包括RFID的基本知識(shí)、RFID標(biāo)準(zhǔn)化、測(cè)試場(chǎng)地、測(cè)試設(shè)備、RFID性能測(cè)試、RFID空中接口協(xié)議一致性測(cè)試和RFID射頻測(cè)試等。本書(shū)不僅重視對(duì)RFID測(cè)試技術(shù)的介紹，同時(shí)還在基于以往課題研究的基礎(chǔ)上介紹了RFID環(huán)境影響測(cè)試、RFID自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)、RFID標(biāo)簽測(cè)試實(shí)例和UHF頻段RFID業(yè)務(wù)干擾測(cè)試，注重于工程實(shí)踐，力圖給讀者提供最大程度的幫助。　　本書(shū)適合RFID產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)上的相關(guān)技術(shù)人員閱讀，同時(shí)也可供大中院校和科研院所從事RFID測(cè)試的技術(shù)人員參考。

作者簡(jiǎn)介

　　劉巖，工學(xué)博士，教授，博士生導(dǎo)師?，F(xiàn)任國(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)中心主任。是中國(guó)電子學(xué)會(huì)會(huì)士、中國(guó)通信學(xué)會(huì)理事、中國(guó)無(wú)線電協(xié)會(huì)常務(wù)理事。曾任原信息產(chǎn)業(yè)部政策法規(guī)司副司長(zhǎng)、原信息產(chǎn)業(yè)部無(wú)線電管理局副局長(zhǎng)。目前作為目家“863”重大專項(xiàng)課題“射頻識(shí)別應(yīng)用中的通信測(cè)試技術(shù)研究”的課題組組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)整個(gè)專項(xiàng)課題的總體技術(shù)方案制定、項(xiàng)目實(shí)施和管理工作，對(duì)RFID測(cè)試技術(shù)以及其他無(wú)線電測(cè)試技術(shù)均有較深入的研究。

書(shū)籍目錄

第1章　緒論　1.1　RFID技術(shù)簡(jiǎn)介　1.1.1　RFID技術(shù)　1.1.2　RFID技術(shù)的優(yōu)勢(shì)　1.1.3　RFID技術(shù)的應(yīng)用　1.1.4　RFID標(biāo)簽的工作頻率　1.1.5　RFID技術(shù)的分類　1.1.6　RFID技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)　1.2　RFID在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用　1.3　RFID測(cè)試的目的和意義　思考題　第2章　RFID技術(shù)的工作原理和系統(tǒng)組成　2.1　RFID技術(shù)的工作原理　2.1.1　RFID的基本通信原理　2.1.2　RFID的耦合方式　2.2　RFID系統(tǒng)的組成　2.2.1　標(biāo)簽　2.2.2　讀寫(xiě)器　2.2.3　RFID中間件　思考題　第3章　RFID標(biāo)準(zhǔn)化　3.1　RFID標(biāo)準(zhǔn)的分類　3.1.1　RFID標(biāo)準(zhǔn)劃分原則　3.1.2　RFID不同頻段的標(biāo)準(zhǔn)　3.1.3　RFID不同行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)　3.1.4　RFID不同應(yīng)用環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)　3.2　RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織　3.3　RFID標(biāo)準(zhǔn)介紹　3.3.1　ISO/IEC JTC 1/SC 31的RFID標(biāo)準(zhǔn)制定　3.3.2　UHF頻段空中接口標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 18000標(biāo)準(zhǔn)系列　3.3.3　ISO/IEC 18000-6C(讀寫(xiě)器到標(biāo)簽的通信)　3.3.4　ISO/IEC 18000-6C(標(biāo)簽到讀寫(xiě)器的通信)　思考題　第4章　測(cè)試場(chǎng)地　4.1　開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)　4.1.1　開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)的定義　4.1.2　開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)的環(huán)境要求　4.2　屏蔽室　4.2.1　屏蔽效能　4.2.2　屏蔽材料　4.2.3　輔助設(shè)施　4.3　電波暗室　4.3.1　電波暗室的定義　4.3.2　電波暗室的分類　4.3.3　電波暗室的技術(shù)指標(biāo)　4.3.4　半電波暗室的設(shè)計(jì)　4.4　橫電磁波室　4.4.1　橫電磁波小室簡(jiǎn)介　4.4.2　吉赫茲?rùn)M電磁波小室　思考題　第5章　測(cè)試設(shè)備　5.1　測(cè)量接收機(jī)　5.1.1　測(cè)量接收機(jī)的基本原理　5.1.2　測(cè)量接收機(jī)的技術(shù)參數(shù)　5.1.3　測(cè)量接收機(jī)的輔助設(shè)備　5.2　頻譜分析儀　5.2.1　頻譜分析儀的基本原理　5.2.2　實(shí)時(shí)頻譜分析儀和掃頻頻譜分析儀　5.3　泰克公司的實(shí)時(shí)頻譜分析儀　5.3.1　實(shí)時(shí)頻譜分析儀原理　5.3.2　實(shí)時(shí)觸發(fā)功能　5.3.3　頻譜圖測(cè)試　5.3.4　時(shí)間相關(guān)的多域分析　5.3.5　RSA3408A的技術(shù)指標(biāo)　5.3.6　RSA3408A測(cè)試RFID信號(hào)的操作　5.4　測(cè)試天線　5.4.1　天線的技術(shù)參數(shù)　5.4.2　常見(jiàn)天線簡(jiǎn)介——線天線　5.4.3　常見(jiàn)天線簡(jiǎn)介——面天線　思考題　第6章　RFID性能測(cè)試　6.1　RFID系統(tǒng)性能測(cè)試方法　6.1.1　基本概念　6.1.2　測(cè)試環(huán)境　6.1.3　測(cè)試參數(shù)　6.1.4　測(cè)試方法　6.1.5　測(cè)試結(jié)果報(bào)告　6.2　標(biāo)簽性能測(cè)試方法——電感耦合型RFID標(biāo)簽測(cè)試　6.2.1　識(shí)別磁場(chǎng)強(qiáng)度閾值　6.2.2　讀磁場(chǎng)強(qiáng)度閾值　6.2.3　寫(xiě)磁場(chǎng)強(qiáng)度閾值　6.2.4　最大工作磁場(chǎng)強(qiáng)度　6.2.5　生存磁場(chǎng)強(qiáng)度　6.2.6　負(fù)載調(diào)制　6.3　標(biāo)簽性能測(cè)試方法——電磁場(chǎng)傳播型RFID標(biāo)簽測(cè)試　6.3.1　識(shí)別電磁場(chǎng)強(qiáng)度閾值和頻率峰值　6.3.2　讀電磁場(chǎng)強(qiáng)度閾值　6.3.3　寫(xiě)電磁場(chǎng)強(qiáng)度閾值　6.3.4　靈敏度降級(jí)　6.3.5　最大工作電磁場(chǎng)強(qiáng)度　6.3.6　生存電磁場(chǎng)強(qiáng)度　6.3.7　雷達(dá)散射截面變化和角度信息　6.3.8　干擾抑制　6.3.9　最大識(shí)別變化率　6.3.10　最大寫(xiě)變化率　思考題　第7章　RFID空中接口協(xié)議一致性測(cè)試　7.1　RFID空中接口和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)　7.1.1　RFID空中接口　7.1.2　RFID空中接口協(xié)議相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)　7.2　HF頻段空中接口協(xié)議一致性測(cè)試　7.2.1　測(cè)試輔助設(shè)備——校準(zhǔn)線圈　7.2.2　測(cè)試輔助設(shè)備——讀寫(xiě)器測(cè)試裝置　7.2.3　測(cè)試輔助設(shè)備——參考標(biāo)簽　7.2.4　測(cè)試輔助設(shè)備——數(shù)字采樣示波器　7.2.5　測(cè)試附件參數(shù)設(shè)置　7.2.6　標(biāo)簽一致性測(cè)試　7.2.7　讀寫(xiě)器一致性測(cè)試　7.3　UHF頻段空中接口協(xié)議一致性測(cè)試　7.3.1　測(cè)試環(huán)境電磁噪聲要求　7.3.2　讀寫(xiě)器測(cè)試裝置　7.3.3　標(biāo)簽測(cè)試裝置　7.3.4　讀寫(xiě)器測(cè)試　7.3.5　標(biāo)簽測(cè)試　思考題　第8章　RFID射頻測(cè)試　8.1　中國(guó)UHF頻段RFID技術(shù)應(yīng)用規(guī)定　8.2　RFID射頻測(cè)試項(xiàng)目　8.2.1　中國(guó)RFID試行規(guī)定中的測(cè)試項(xiàng)目　8.2.2　EPC global中的測(cè)試項(xiàng)目　8.3　實(shí)時(shí)頻譜分析儀的設(shè)置　8.4　射頻測(cè)試項(xiàng)目的手動(dòng)測(cè)試方法　8.4.1　載波頻率容限　8.4.2　占用帶寬　8.4.3　發(fā)射功率　8.4.4　鄰道功率泄漏比　8.4.5　雜散發(fā)射　8.4.6　駐留時(shí)間　8.4.7　EPC global中的測(cè)試項(xiàng)目　思考題　第9章　RFID環(huán)境影響測(cè)試　9.1　讀寫(xiě)距離和讀取率測(cè)試　9.1.1　讀寫(xiě)距離測(cè)試　9.1.2　讀取率測(cè)試　9.2　金屬影響測(cè)試　9.2.1　金屬對(duì)讀寫(xiě)器場(chǎng)的影響　9.2.2　金屬對(duì)標(biāo)簽天線的影響　9.3　介質(zhì)影響測(cè)試　9.3.1　不同介質(zhì)的影響　9.3.2　不同距離的影響　9.4　背景不敏感的天線設(shè)計(jì)　9.4.1　平面反F天線　9.4.2　天線尺寸的減小　9.4.3　環(huán)境的影響　思考題　第10章　RFID自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)　10.1　RFID自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)概述　10.1.1　自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)簡(jiǎn)介　10.1.2　虛擬儀器技術(shù)　10.1.3　RFID自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)現(xiàn)狀　10.2　RFID射頻自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)　10.2.1　RFID射頻自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)概述　10.2.2　測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試項(xiàng)目　10.2.3　系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)　10.2.4　系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)　10.2.5　測(cè)試結(jié)果及報(bào)告生成　10.3　RFID協(xié)議一致性測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)　10.3.1　RFID協(xié)議一致性測(cè)試系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀　10.3.2　測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)架方式　10.3.3　測(cè)試系統(tǒng)采用的關(guān)鍵技術(shù)　10.3.4　系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)　10.3.5　系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)　10.3.6　RFID標(biāo)簽協(xié)議一致性測(cè)試演示　10.3.7　RFID讀寫(xiě)器協(xié)議一致性測(cè)試演示　思考題　第11章　RFID標(biāo)簽測(cè)試實(shí)例　11.1　RFID標(biāo)簽在GTEM小室中的性能測(cè)試　11.1.1　RFID技術(shù)的現(xiàn)存問(wèn)題　11.1.2　RFID標(biāo)簽測(cè)試設(shè)備　11.1.3　測(cè)試方法和流程　11.1.4　測(cè)試結(jié)果分析　11.2　最大讀取距離測(cè)試　11.3　方向靈敏度測(cè)試　11.4　標(biāo)簽性能差異測(cè)試　11.5　金屬和水附近的讀取性能測(cè)試　11.5.1　材料前標(biāo)簽的讀取性能　11.5.2　材料前標(biāo)簽的頻率響應(yīng)　思考題　第12章　UHF頻段RFID業(yè)務(wù)干擾測(cè)試　12.1　RFID業(yè)務(wù)與立體聲廣播傳輸業(yè)務(wù)的干擾測(cè)試　12.1.1　測(cè)試目的　12.1.2　測(cè)試方案　12.1.3　RFID系統(tǒng)和STL系統(tǒng)測(cè)試　12.1.4　傳導(dǎo)干擾測(cè)試　12.1.5　現(xiàn)場(chǎng)干擾測(cè)試　12.1.6　測(cè)試結(jié)論　12.2　RFID業(yè)務(wù)與無(wú)中心對(duì)講機(jī)業(yè)務(wù)的干擾測(cè)試　12.2.1　測(cè)試目的　12.2.2　測(cè)試方案　12.2.3　測(cè)試過(guò)程　12.2.4　測(cè)試結(jié)論　12.3　RFID業(yè)務(wù)與GSM業(yè)務(wù)的干擾測(cè)試　12.3.1　測(cè)試目的　12.3.2　測(cè)試方案　12.3.3　測(cè)試過(guò)程　12.3.4　測(cè)試結(jié)論　12.4　MHz頻段RFID設(shè)備讀取900MHz頻段標(biāo)簽的測(cè)試　12.4.1　測(cè)試目的　12.4.2　測(cè)試方案　12.4.3　測(cè)試過(guò)程　12.4.4　測(cè)試結(jié)論　思考題　附錄　RFID應(yīng)用方案測(cè)試場(chǎng)景設(shè)計(jì)　參考文獻(xiàn)　

章節(jié)摘錄

　　通常，有很多的方法可以用來(lái)識(shí)別物體、動(dòng)物和人，其中條形碼是大家比較熟悉的計(jì)算機(jī)可讀標(biāo)簽。實(shí)際上，使用激光掃描條形碼會(huì)帶來(lái)一些強(qiáng)制性的限制，它需要一個(gè)直接的“視線”，因此這種操作必須在恰當(dāng)?shù)囊粋?cè)以恰當(dāng)?shù)姆较蛎鎸?duì)，并且在激光束和條形碼之間不能有任何阻礙?！　〈蠖鄶?shù)其他形式的標(biāo)識(shí)符，例如磁條信用卡，還必須按照正確的方式排列于讀卡機(jī)前或者以特定的方式插入讀卡機(jī)，這些都需要浪費(fèi)很多時(shí)間。生物識(shí)別技術(shù)可以用來(lái)辨識(shí)人，但是與磁條類似，光學(xué)和指紋識(shí)別系統(tǒng)都需要仔細(xì)校準(zhǔn)，面部毛細(xì)血管掃描至少需要面對(duì)攝像頭等?！　FID標(biāo)簽提供了一種機(jī)制，它可以確定遠(yuǎn)處的一個(gè)項(xiàng)目，而不需要有更敏感的項(xiàng)目和讀寫(xiě)器。即使標(biāo)記正在遠(yuǎn)離讀寫(xiě)器，讀寫(xiě)器也可以通過(guò)該項(xiàng)目的標(biāo)記來(lái)“看”?！　FID技術(shù)擁有更多的優(yōu)點(diǎn)，比其他技術(shù)（如條形碼或磁條）更適合于創(chuàng)建預(yù)測(cè)性的物聯(lián)網(wǎng)。條形碼在印刷出來(lái)之后，人們很難再添加信息，而某些類型的RFID標(biāo)簽則可以多次寫(xiě)入和改寫(xiě)信息。RFID標(biāo)簽僅僅工作在幕后，使數(shù)據(jù)在對(duì)象和地點(diǎn)之間產(chǎn)生聯(lián)系，通過(guò)用戶或運(yùn)營(yíng)商，在沒(méi)有外部干預(yù)的條件下自動(dòng)收集信息。　　RFID技術(shù)以無(wú)線通信技術(shù)和存儲(chǔ)器技術(shù)為核心，相比其他的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，RFID技術(shù)具有可進(jìn)行高速移動(dòng)物體識(shí)別、多目標(biāo)識(shí)別和非接觸識(shí)別等特點(diǎn)。可將RFID技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)概括如下?！　?.無(wú)須校準(zhǔn)接觸　　不需要“視線”即可掃描，直接讀取標(biāo)簽信息，這可以節(jié)省處理排列項(xiàng)目的時(shí)間?！　?.快速貨存檢索　　多個(gè)項(xiàng)目可在同一時(shí)間內(nèi)掃描。因此，用來(lái)計(jì)算項(xiàng)目所需要的時(shí)間大幅度減少。　　3.多形式的標(biāo)簽　　RFID標(biāo)簽尺寸范圍是：從飯盒般大小的防爆標(biāo)簽到比米粒還小的被動(dòng)微型標(biāo)簽。這些不同形式的標(biāo)簽，使得RFID技術(shù)可用于各種環(huán)境中。　　4.數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)容量大96位的RFID標(biāo)簽可以提供數(shù)十億個(gè)物品的識(shí)別能力。　　5.可反復(fù)擦寫(xiě)有些種類的標(biāo)簽可以改寫(xiě)很多次，就如可以反復(fù)使用的集裝箱，這是一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)。但是這種類型的標(biāo)簽也有安全性隱患，因此，一次性寫(xiě)入標(biāo)簽依然有市場(chǎng)。

編輯推薦

　　《RFID通信測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用》內(nèi)容基于國(guó)家“863”重大課題“射頻識(shí)別應(yīng)用中的通信測(cè)試技術(shù)研究”，具有一定的技術(shù)前瞻性和創(chuàng)新性?！禦FID通信測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用》在對(duì)RFID測(cè)試技術(shù)介紹的同時(shí)，還對(duì)工程中的常用測(cè)試環(huán)境、測(cè)試設(shè)備以及RFID自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了比較詳細(xì)的討論，注重工程實(shí)踐?！禦FID通信測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用》可作為RFID產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)上的相關(guān)技術(shù)人員的重要參考資料。

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