UHF RFID系统测试的挑战
实验4、UHF特高频RFID实验

实验四 UHF特高频RFID实验一、实验目的1.1 掌握UHF特高频通讯原理1.2 掌握UHF特高频通讯协议1.3 掌握读卡器操作流程1.4 了解UHF特高频应用二、实验设备硬件:RFID实验箱套件,电脑等。
软件:Keil。
三、实验原理3.1特高频RIFD系统典型的特高频UHF(Ultra-High Frequency)RFID系统包括阅读器(Reader)和电子标签(Tag,也称应答器Responder)。
其结构示意图如下图4.1所示。
工作步骤如下:阅读器发射电磁波到标签;标签从电磁波中提取工作所需要的能量;标签使用内部集成电路芯片存储的数据调制并反向散射一部分电磁波到阅读器;阅读器接收反向散射电磁波信号并解调以获得标签的数据信息。
电子标签通过反向散射调制技术给读写器发送信息。
反向散射技术是一种无源RFID电子标签将数据发回读写器时所采用的通信方式。
根据要发送的数据的不同,通过控制电子标签的天线阻抗,使得反射的载波幅度产生微小的变化,这样反射的回波就携带了所需的传送数据。
控制电子标签天线阻抗的方法有很多,都是基于一种称为“阻抗开关”的方法,即通过数据变化来控制负载电阻的接通和断开,那么这些数据就能够从标签传输到读写器。
读写器天线 Tag图 4.1 RFID系统结构示意图3.2电子标签存储结构特高频标签的工作频率在860MHz〜960MHz之间,可分为有源标签与无源标签两类。
工作时,射频标签位于阅读器天线辐射场的远场区内,标签与阅读器之间的耦合方式为电磁耦合方式。
阅读器天线辐射场为无源标签提供射频能量,将无源标签唤醒。
目前UHF频段的标签芯片制造商主要有Alien、IMPINJ、TI、NXP、STM等,标签制造商通过设计天线并制作封装而生产出标签。
标签的封装是各种各样,下图4.2是几种标签的外形。
不同厂商的标签天线规格不同,同时天线的谐振频率点也不完全相同,这样当使用固定频点的读写器读一类标签时的效果很好,而读另一类标签的效果却会很差。
中国电子技术标准化研究所UHF RFID标准符合性测试系统

电子技术标准化研究所UHF RFID标准符合性测试系统:UHF RFID标准符合性测试系统通过整合可自定义通信参数的标签模拟器、读写器模拟器以及高性能的通信监测设备,在保证测试精度与测试准确度的前提下,通过信号耦合的方式全面综合地完成了UHF RFID 标准符合性测试(包括读写器和标签),同时自定义的插槽结构最大化的减小了时钟和信号线相互干扰,本发明不仅能够完成UHF频段标准符合性测试,同时通过插槽的扩展功能,可以扩展到不同频段的测试。
一、研发背景作为RFID测试重要组成部分的RFID标签/读写器空中接口符合性测试,对于验证RFID标签和读写器工作状态下的标准符合性以及RFID标签或者读写器工作状态下真实的功能性至关重要。
RFID标签/读写器空中接口符合性测试应根据ISO/IEC 18000定义的空中接口参数对RFID标签/读写器进行逐项的符合性判定测试。
然而,要实现完全符合ISO/IEC 18000定义的空中接口参数符合性测试的目的,除了需要面对ISO/IEC 18047目前存在的问题外,更重要的是研发一套满足RFID标签/读写器空中接口符合性测试的专用测试系统。
RFID采用射频方式进行通信,在进行RFID标签/读写器空中接口符合性测试时同样应遵循标准符合性测试的通用要求,即运用专用测试系统对标签或者读写器进行单独测试,分别测试标签的空中接口符合性和读写器的空中接口符合性。
为达到这一目的,测试系统必须具备单独针对标签或者读写器的测试功能,而目前常用的通过实时频谱分析仪进行的空中接口测试必须借助标签与读写器两者之间的通信,无法满足RFID空中接口符合性测试的最基本要求,而且从目前RFID测试的发展方向来看,在自动化测试系统平台完成集成测试,并根据RFID空中接口标准不断更新的参数及协议进行灵活的扩展和升级,必然成为RFID 测试的下一个里程碑。
因此,从标准符合性测试的权威性出发,必须研发一套用于RFID空中接口符合性测试的测试系统,以满足对标签和读写器进行单独测试的、专用的、可靠的空中接口符合性测试。
超高频RFID标签的设计与性能评估

超高频RFID标签的设计与性能评估随着物联网技术的不断发展,无线射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)技术已经被广泛应用于各个领域。
尤其是超高频(Ultra-High Frequency, UHF)RFID技术,由于其读写距离远、读写速度快、批量管理能力强等优点,被越来越多的企业应用于物资管理、仓储管理、物流追踪等领域。
而RFID技术的核心是RFID标签,也称RFID电子标签,是一种包含有RF芯片和天线的电子标签。
RFID标签可以通过无线射频信号与RFID读写器进行通信,实现数据的读写和传输。
在这里,我们重点研究UHF RFID标签的设计和性能评估。
一、UHF RFID标签的设计UHF RFID标签是指工作频率在860MHz~960MHz范围内的RFID标签。
UHF RFID标签由RF芯片和天线两部分组成,其中RF芯片是核心部件,主要实现数据的存储和处理,而天线则负责接收和发送无线射频信号。
1. RF芯片的选型和设计RF芯片的选型和设计是UHF RFID标签设计的关键。
RF芯片的性能直接影响了UHF RFID标签的读写距离、读写速度、阅读率等指标。
目前市场上RFID芯片品牌众多,应根据实际使用场景和需求选择适合的RF芯片,并通过电路设计优化其性能。
2. 天线的选型和设计天线也是UHF RFID标签设计中不可忽视的一环。
相较于低频(Low Frequency, LF)和高频(High Frequency, HF)RFID标签,UHF RFID标签的读写距离更远,天线也更加复杂。
目前常用的天线结构包括线圈天线、贴片天线、板状天线等,应根据具体应用环境选型和设计。
3. 其他因素的影响除了RF芯片和天线,还有其他因素也会影响UHF RFID标签的性能。
如标签工作状态、标签尺寸、标签材料等。
需要对这些因素进行综合考虑,进行UHF RFID标签的整体设计。
二、UHF RFID标签的性能评估UHF RFID标签的性能评估包括读写距离、读写速度、阅读率、抗干扰性等多个方面。
RFID介绍(RFID是什么,RFID可以做什么,RFID构成,RFID信号分析方案)

测量时需要注意的重要参数设置:
Modulation, Bit rate, Tari, Line Coding
RFID 信号解析: CW/Burst/Pulse
ASK in Reader/Tag Bursts
A contiguous set of symbols from a single transmitter
Burst Pulse
A single pair of on/off intervals
This is actually the envelope of the CW signal
This is the tag using the CW power transmitted to respond
Interrogator Power-On
Entire signal from reader power turn on until turn off
UHF 频段RFID的主要应用及挑战
RFID系统: 会受到其他无线系统的干扰, 如GSM上行信号 主要应用场景: 物流中心,仓库,高速公路收费站等 应用实例:
美国沃尔玛–要求300个最大的供应商使用RFID 香港机场– RFID被用于托运行李跟踪
RFID信号分析方案
RFID Testing Requirements
1. RFID系统,标准,应用 2. UHF RFID 简介 3. RFID 信号分析 4. RFID 测量解决方案
什么是 RFID?
Radio Frequency IDentification
• RFID 设备特征
– 小型化 – IC 芯片内置信息存储 – 非接触式通信
射频标签频段,及工作模式 (无源反射)
From June 2005 High Frequenc005 Summit Technical Media
UHF频段RFID系统天线的设计仿真与验证的开题报告

UHF频段RFID系统天线的设计仿真与验证的开题报告一、课题背景UHF频段的RFID技术已经被广泛应用于物联网、物流、供应链等领域。
在这些应用中,RFID系统天线的设计直接影响着RFID系统的性能和效率。
因此,对UHF频段RFID系统天线的设计与验证非常关键。
二、课题意义本课题旨在探究UHF频段RFID系统天线的设计与验证技术,研究RFID系统天线的设计原则和优化方法,提高RFID系统的读取距离和识别率,优化RFID系统的性能和效率,促进RFID技术的应用和推广。
三、研究内容1. UHF频段RFID系统天线的基本原理与结构设计方法研究;2. UHF频段RFID系统天线的仿真设计与分析;3. UHF频段RFID系统天线的实际制作和测量验证;4. 对UHF频段RFID系统天线的设计进行优化研究,提高其读取距离和识别率;5. 对UHF频段RFID系统天线的应用场景进行分析和验证。
四、研究方法1. 文献综述和理论分析方法,对UHF频段RFID系统天线的相关知识进行梳理和总结;2. 基于HFSS等仿真软件进行UHF频段RFID系统天线的仿真设计与分析;3. 基于PCB等电路板加工技术对UHF频段RFID系统天线进行实际制作;4. 借助RFID测试仪对UHF频段RFID系统天线进行测量验证;5. 应用分析和场景验证方法,对UHF频段RFID系统天线的效果进行评价和优化。
五、拟定工作计划1. 确立UHF频段RFID系统天线的设计原则和结构;2. 研究UHF频段RFID系统天线的仿真设计方法,并完成仿真分析;3. 基于仿真设计结果,进行UHF频段RFID系统天线的实际制作和测量验证;4. 对实际测试结果进行分析和评价,进行UHF频段RFID系统天线的优化研究;5. 对UHF频段RFID系统天线的应用场景进行分析和验证,完成论文撰写。
六、预期成果1. UHF频段RFID系统天线的设计原则和优化方法;2. UHF频段RFID系统天线的仿真设计和实际制作;3. UHF频段RFID系统天线的测量结果分析和优化;4. UHF频段RFID系统天线的应用场景分析和验证;5. 论文撰写和口头报告。
UHF频段无源RFID系统干扰分析与抑制策略

P = 14B + 1 ×l( +门 s 7d m 0 gB) ,
() 1
式 () 为 UHF 80 9 0 1中 0 / 0 MHz 频段 R I F D读写 器 工作带宽 B = 2 0 Hz 5 k ,噪声系数典 型值 为 力 ,=5 , 则 RFD读写器接收灵敏度 P =一l5 B I d m。 1 22U F . H 频段 R I FD系统干扰分析
外接 电源供 电的 R I F D标签。这种超 高频 无源 R I F D标
签 由于其工作 频率高 , 可读写距离 长,无 需外部 电源 , 制造成本 低 … 。由于 UHF RFD技术 的优异特性 ,其 I
可视识别 、移动识别 、多 目标识别 、定位及 长期跟踪管
理 。超高频无源 RFD标签 ( I UHF P sie R I a ) as F D T g v
收稿日期 : 02 l0 2l 0 _
S d n c n tu to a e wor a ro e m o ie I t r toft ng u t y o o sr c i n pl n ofn t k lye ft b l n e ne h hi s
发送未调制载波 ,载波能量一部分被标签转化为直流 电
wi T t B S h
GSM 9 0 0 GSM 7 00
T GSM 81 0
( H ) M z
9 9 21 60 7 8 76 a 4 7 3 2 4 nd 7 7 6
85 8 1 66
P+ ×G ×
×
1
Fr que y of e M e s e e ndw i t e nc fs t a ur m nt ba d h 5 HZ M
3 0M H z
UHF RFID
电
子
测
量
技
术
第 3 8卷 第 6期
2 0 1 5年 6月
ELECTR0NI C M EAS U REM ENT TECH NOl OGY
UHF RF I D 标 签 谐 振 特 性 非 接 触 测 试 方 法 的研 究 与 实现 *
李 帅 张 雪凡 任 秀方 孟春 阳
立 标 签 的接 收 功 率 模 型 , 分析标签芯片获取到的能量与频率 之 间的关 系, 提 出 非 接 触 式 测 试 UHF R F I D 谐 振 特 性 的
方 法 。详 细 描 述 了利 用 频 率 和 距 离 关 系 测 试 标 签 谐 振 特 性 的 原 理 , 说 明 了非 接 触 式 测 试 方 法 硬 件 测 试 平 台 的搭 建 方
( 上 海 大 学通 信 与信 息 工程 学 院 特 种 光 纤 与 光 接 入 网省 部 共 建 重 点 实验 室 上海 2 0 0 0 7 2 )
摘
要 :针 对 UHF RF I D标 签贴 附 在 介 质 表 面 时 , 标 签 的谐 振 特 性 用 接 触 式 测 量 方 法 存 在 较 大 的 误 差 ห้องสมุดไป่ตู้ 题 , 通 过 建
p r i n c i p l e o f u s i n g t h e r e l a t i o n s h i p b e t we e n f r e q u e n c y a n d d i s t a n c e t o t e s t t h e r e s o n a n c e c h a r a c t e r i s t i c s ,i l l u s t r a t e d t h e d e s i g n c o n c e p t o f t e s t i n g s o f t wa r e ,b u i l t a n d c o mp l e t e l y i mp l e me n t e d t h e c o n t a c t l e s s h a r d wa r e t e s t p l a t f o r m. Me a s u r e me n t r e s u l t s d e mo n s t r a t e d t h a t t h e p r o p o s e d me t h o d a n d p l a t f o r m c a n t e s t t h e t a g ’ s r e s o n a n c e c h a r a c t e r i s t i c s
智能物流系统中的RFID技术使用中的常见问题
智能物流系统中的RFID技术使用中的常见问题智能物流系统是当今物流行业的重要组成部分,利用各种技术手段来提高物流效率和准确性。
其中,RFID (Radio Frequency Identification)技术被广泛应用于物流领域,以提供实时的物流信息和跟踪系统。
然而,在RFID技术的应用过程中,也存在一些常见问题。
本文将针对这些问题逐一进行分析和解答,帮助读者更好地理解和应对这些挑战。
一、RFID标签的读写距离问题RFID标签的读写距离主要受到以下因素的影响:标签类型、天线的大小和形状、工作频率、环境干扰等。
为了解决这个问题,可以采取以下措施:1.选择合适的RFID标签类型:不同类型的标签具有不同的读写距离。
可根据实际需要选择适合的标签类型。
2.调整天线的大小和形状:增加天线的大小和形状可以提高读写距离。
3.优化工作频率:根据环境条件和需求设置合适的工作频率。
4.减少环境干扰:尽量避免RFID读写设备与其他电子设备的干扰,例如射频干扰等。
二、RFID标签的耐用性问题RFID标签的耐用性是指标签能够承受多少次的读写操作而不受损坏。
为了解决这个问题,可以考虑以下建议:1.选择质量好的标签:选择经过验证和认证的品牌标签,提高标签的质量和耐久性。
2.合理使用标签:减少标签的读写次数,避免过度使用。
3.保护标签:对于易受损的标签,可以通过封装或保护措施来延长标签的使用寿命。
三、RFID标签的数据安全问题RFID标签的数据安全是指标签中的信息不被未授权人员读取或修改。
为了确保数据的安全性,可以采取以下措施:1.加密数据:对标签中的敏感数据进行加密处理,确保只有授权人员才能读取和修改数据。
2.使用访问控制机制:通过设置权限和访问控制规则,限制不同人员对标签的读写权限。
3.物理保护:合理设置读写设备的位置,避免未经授权的人员接触到标签。
四、RFID标签的抗干扰问题RFID标签可能受到来自其他射频源的干扰,从而影响标签的读写效果。
高性能UHF RFID标签芯片模拟前端设计与实现的开题报告
高性能UHF RFID标签芯片模拟前端设计与实现的开题报告题目:高性能UHF RFID标签芯片模拟前端设计与实现一、研究背景和意义:射频识别技术(Radio Frequency Identification, RFID)是一种无线通信技术,它通过射频信号实现对物品的识别和采集。
在现代物流、供应链和库存管理等领域,RFID已经得到广泛的应用。
而UHF RFID作为一种主流应用技术,在RFID应用中具有更大的应用前景。
目前,UHF RFID标签芯片的市场需求一直在增长。
为了满足广大用户的需求,需要设计一种高性能的UHF RFID标签芯片。
在该标签芯片的设计中,模拟前端是一个非常重要的组成部分。
模拟前端负责接收天线的信号,并将其解调成数字信号,交给数字处理模块进一步处理。
因此,模拟前端的设计和实现是提高UHF RFID标签芯片性能的关键。
二、研究内容和方法:本课题的主要研究内容为高性能UHF RFID标签芯片模拟前端的设计和实现。
该模拟前端主要包括天线、前置放大器、带通滤波器、信号检测器等模块。
在设计中,将采用CMOS工艺来实现芯片的设计,通过控制电路的设计,实现对天线信号的调节和处理。
本研究将采用以下研究方法:1. 对UHF RFID标签芯片中各个模块的研究,包括天线、前置放大器、带通滤波器、信号检测器等。
2. 对芯片CMOS工艺的选取和设计。
3. 对各个模块的电路设计和参数调节的研究。
4. 利用仿真软件进行电路仿真,分析和评估各个模块的性能指标。
5. 利用实验平台进行设计验证和性能测试。
三、预期成果和意义:本研究的预期成果是设计和实现一种高性能的UHF RFID标签芯片模拟前端,能够实现高速数据传输、低功耗、高抗干扰等特点。
该芯片将能够满足现代物流、供应链和库存管理等领域中对RFID技术的需求。
该研究的意义在于:1.为广大用户提供一种高性能的UHF RFID标签芯片,推动这一技术的应用。
2.为相关领域的研究提供一种技术解决方案,促进其研究和发展。
RFID系统测试报告
UHF RFID系统测试报告1.测试目的●以人员进出管理为应用案例,模拟大门出入场景,为实际应用提供可靠经验和数据;●获得天线的部署位置经验数据;●获得信号场数据范围,划定“盲区”;●测试OEM读写器和自主研发读写器的相关性能指标(读取范围、读取率、写入范围、写入率、每秒可读出标签的数目等);●总结RFID系统集成方案2.测试环境搭建●30集团6号院、8号院人员进出门以及6号院与8号院之间大门归结起来都可以上图为模拟场景,以上场景搭建在室内,模拟门的宽度和高度可调,宽度调整范围2-5米,高度调整范围2-3米,完全覆盖三个大门的实际尺寸范围。
●根据实际地形勘测,大门采用左右或单边天线布局安装,模拟场景采用左右分别安装线极化天线和圆极化天线进行单独和天线组测试,天线辐射方向上下左右可调。
3.测试人员●肖祥●杜熊禹●石强●赵建军4.测试用例一4.1.设备准备●NFC-9814E四通道分体读写器,采用以太网接口连接;●四个NFC线极化天线,采用3米馈线连接;●NFC ISO-18000-6B纸质材料封装标签,放在员工卡外套内,挂在人员胸前,不得与其它电子卡放在一起,避免干扰;●基于NFC二次开发包开发的测试软件,VC++6版本,开发包版本为10.174.2.测试场景和方法描述●左右各两个线极化天线固定在门框两侧,与门正面成40度角,使天线面辐射向进入方向;●由人员将标签放在现有员工卡外套内,挂在胸前,使标签正面与门成平行状态,不得有任何遮挡,匀速常规速度走过门;●在人员身上不得有任何其它电子标签存在;●以平行于大门前3米处作为横坐标,以垂直大门为纵向坐标,将信号场区域按照60cm×60cm小区域划定坐标范围,以该小区域的感应情况作为测试结果;●按照单标签和多标签两种情况分别测试,每种情况测试三次,按照信号场划定坐标图1. 用例一俯视图图2. 用例一平面图4.3.测试结果4.3.1.单个标签情况●测试记录(每种情况测试三次,按照信号场划定坐标)备注:上面×部分主要是测试环境在三楼楼道口,正处于墙壁边缘,有突出部分的柱子遮挡天线造成。
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UHF RFID 系统测试的挑战
RFID 是一种低功耗的短程无线通信技术,全称为“RadioFrequency
Identification(射频识别)”。RFID 系统的组成一般至少包括两个部分:电子标
签(英文名称为 Tag)和读写器(英文名称为 Reader/Writer 或 Interrogator)。
电子标签中一般保存有约定格式的电子数据,在实际应用中,电子标签附着在
待识别物体的表面。读写器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数
据,从而达到自动识别物体的目的。进一步通过计算机及计算机网络实现对物
体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。
RFID 技术有几个不同寻常的工程测试挑战,例如瞬时信号、带宽效率低的
调制技术和反向散射数据。传统的扫频调谐频谱分析仪、矢量信号分析仪和示
波器已被用于无线数据链路的开发。然而,这些工具用于 RFID 测试时都存在
一些缺点。扫频调谐频谱分析仪难以准确捕获和刻画瞬时 RF 信号。矢量信号
分析仪实际上不支持频谱效率低的 RFID 调制技术及特殊解码要求。快速示波
器的测量动态范围小,不具备调制和解码功能。实时频谱分析仪 RTSA(以下简
称 RTSA)克服了这些传统测试工具的局限性,具备对瞬时信号的优化,通过泰
克享有专利的频率模板触发器能够可靠触发复杂的真实频谱环境下的特定频谱
事件。
RFID 信号的测试涵盖了射频信号的频域、时域和调制域分析。对于芯片、
设备研发和制造企业,需要测试产品是否符合无线电法规和行业标准。对系统
集成商,需要分析 RFID 系统在实际环境中的互通性(例如分析读写器、标签
和周围环境的干扰,优化读写器具摆放位置、合理增设屏蔽材料等等)。这些
要求需要测试仪表具备如下特性: