第7章RFID系统的关键技术之测试技术与贴标技术
RFID技术及其关键技术分析
46算法语言2010年3月刊信息与电脑China Computer&Communication引言RFID（Radio Frequency Identification,以下简称RFID）技术通过无线射频方式实现非接触双向数据通信，对目标识别并获取相关数据，在非接触条件下，具有快速、实时、准确采集与处理信息的特性，已经被公认为本世纪十大重要技术之一。
射频识别技术是自动识别技术的一种，它利用射频信号及其空间耦合和传输特性，能对静止或移动的目标进行自动识别，获取相关数据，并可结合RSSI（信号强度）定位技术提供局部区域内目标定位服务。
1.RFID的组成1.1电子标签RFID系统一般由电子标签（Tag）、读写器（Reader）和后台网络组成，电子标签是射频识别系统中的重要部件，主要由天线和芯片两部分组成，芯片主要由存储器、控制器、编码器、调制器等组成，其中电源根据标签的发射功率选配。
作为被识别物的“身份卡”，其可以根据需要做成各种样式，但无论做成何种样式在其内部都存储着独立且唯一的电子编码，使得它能区分不同的被标识物。
电子标签根据不同的分类方法，可以分为许多种类。
按工作频率的不同可分为低频、高频、超高频；按供电形式可以分为有源标签、无源标签、半无源标签；按调制方式不同可以分为主动式、被动式、半被动式。
为了解决RFID厂商不同品牌电子标签的差异问题，Auto-ID Center根据标签的读写能力以及主动、被动等因素将标签划分为6个等级，如表1所示。
表1 Auto-ID Center对标签的等级划分等级性质供电用途特征Class0无无源被动EAS防盗1bit标签，无芯片Class1只读无源被动一般识别商品标识Class2读写无源被动一般识别可读写Class3读写半有源一般识别可读写Class4读写有源主动一般识别主动可读写Class5读写有源主动--其中Class5不仅仅局限于普通的识别应用，其与GPS或Internet技术配合使用可以实现多种用途。
RFID系统的关键技术之测试技术与贴标技术
二、 RFID系统测试技术
2、RFID系统测试的流程
研究RFID测试 技术，最重要的是 研究RFID系统测试 的流程、规范及其 方法。根据国内外 最新研究进展，我 们总结了测试流程 及方法的总体结构 图，如图7-28所示。
《RFID测试技术与贴标拭技术》 教学设计
主要内容
一、教学引入 二、 RFID系统测试技术 三、 RFID系统贴标技术 四、思考题
存在这么几个问题
一、教学引入
问题探究
1、RFID系统为什么要进行测试？ 2、RFID系统主要测试哪些内容？
3、UHF RFID标签的读写由于会受到各种
干扰，试想RFID标签贴在货物的包装箱什么 位置最为合适？
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 3）RFID系统测试的主要内容 RFID系统测试可以分成以下几类：功能测试、性能测试、安全 性测试、一致性测试。由于典型的RFID系统包括RFID标签、 RFID阅读器和RFID后台系统三部分。
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 3）RFID系统测试的主要内容
RFID系统功能测试 ■RFID标签功能测试：包括标签解调方式和返回时间测试，标 签反应时间测试，标签反向散射测试，标签返回准确率测试， 标签返回速率测试等； ■阅读器功能测试：阅读器调制方式测试，阅读器解调方式和 返回时间测试，阅读器指令测试等； ■RFID后台系统功能测试：包括RFID中间件系统功能测试和 RFID应用系统功能测试。
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 1）RFID系统测试必不可少
世界各发达国家和国际跨国公司对RFID技术非常重视，都在 加速推动RFID技术的研发和应用进程，而RFID系统测试则是 RFID技术研发和应用实施过程中的重要技术保障。
RFID技术介绍
❖ RFID电子标签（Tag）
是RFID主要核心部件，用于存储生产 厂家及商品的识别信息。包含一个电 子芯片和一个微型天线。图示为美国 德州仪器公司生产的电子标签。
❖ 标签尺寸的大小可根据用户要求设计。标签的 一面为电子部分，另一面可以印刷条型码或其 它信息。
❖ 储存──仓储管理系统按最佳的储存方式 ，选择空货位，并指引叉车最佳途径， 抵达空货位，扫描货位标签，使货物接 收正确无误。货物就位后，再扫描货物 标签。仓储管理系统即确认货物已储存 在这一货位，可供以后定单发货。
❖ 定单处理──定单到达仓库，仓储管理系 统按预定规则分组，区分先后，合理安 排发货时间、地点、车次等等。
RFID应用方案－仓储方案
❖ 收货──货到站台，收货员将到货数据经 RFID系统传送到仓储管理系统，仓储管理系 统随即生成相应的条码标签，粘贴(或喷印)在 收货托盘(或货箱)，经扫描，这批货物即被确 认收到，由仓储管理系统指挥进库储存。（ 如果货物需要重新包装，则需要为每一个新 包装生成相应的tag和条码信息）
RFID的防伪优势
❖ 每个标签可以具有世界唯一编码。可以 解决“串货”问题。
❖ 足够大的信息存储空间读写资料，可用 特殊手段加密，不可复制。
❖ 使用寿命长，无机械磨损、无机械故障 、无源工作、可在恶劣环境下工作、防 污、读取数据距离远等。
10.RFID应用方案概览
❖ RFID可作为企业现有信息管理系统的一个新增子系统 ，通过RFID企业应用接口与仓储、供应链管理及ERP 等实现无缝联接，与企业信息管理系统融为一体。
5. RFID国外现状
❖ 沃尔玛
2003年世界零售业巨头沃尔玛要求其最大 100个供货厂家在2005年1月必须使用RFID 技术，以提高沃尔玛整体竞争力。2005年1 月共有137家供货厂家实现其要求。沃尔玛要 求供货厂家在2007年以前全部使用RFID标签 。
rfid标签技术原理
rfid标签技术原理小伙伴们！今天咱们来唠唠超酷的RFID标签技术原理。
这RFID啊，听起来有点神秘，但其实就像一个小小的魔法标签。
RFID标签呢，简单来说，就像是每个物品的专属小名牌。
它主要由芯片和天线组成。
这芯片啊，就像是小标签的大脑，里面存着各种各样关于这个物品的信息呢。
比如说，这个物品是什么东西，它从哪儿来的，要到哪儿去，可能还有它的生产批次啦之类的信息。
就像你有一个超级智能的小助手，把这个物品的所有小秘密都悄悄藏在这个小小的芯片里。
再来说说那个天线。
天线就像是小标签的嘴巴和耳朵。
为啥这么说呢？当有一个RFID读写器靠近的时候，这个天线就能接收到读写器发出来的信号，就像耳朵听到了别人在叫它一样。
然后呢，它又能把芯片里存的信息通过天线发送给读写器，这就像嘴巴把知道的事情说出去。
这个过程是不是很有趣呀？那这个读写器又是什么呢？读写器就像是一个超级侦探，它会发出无线电波去寻找周围的RFID标签。
当它的电波碰到标签的天线时，就像两个小伙伴打了个招呼。
然后读写器就可以和标签开始交流啦。
读写器可以读取标签里的信息，这时候它就像一个好奇的小探险家，在挖掘宝藏一样，把标签里的信息都挖出来。
而且啊，在一些高级的系统里，读写器还能往标签里写入信息呢。
就像是给这个小标签又传授了一些新的知识。
你可能会想，这个RFID标签技术到底有啥用呢？用处可大了去了。
在超市里呀，你有没有发现现在结账越来越快了？这就可能是RFID标签的功劳。
商品上贴了这个小标签，收银员拿着读写器一扫，商品的信息就全出来了，不用像以前那样一个一个地扫描条形码，节省了好多时间呢。
在物流行业，RFID标签就像是一个个小监工。
每个包裹上都贴着，从包裹离开仓库的那一刻起，就被这个小标签记录着它的行程。
到了哪个中转站，什么时候上了车，什么时候下了车，都能被追踪到。
就像给包裹们都请了一个私人秘书，随时汇报它们的动态。
在图书馆里也有它的身影哦。
每本书上贴个RFID标签，找书的时候，管理员拿着读写器在书架上一扫，就能知道哪本书在哪个位置，要是有书被放错了地方，也能很快发现。
RFID复习题
RFID复习题一、概念题1、RFID常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子条码等等，俗称是什么。
2、RFID按工作频率可以分为几种。
3、什么是一种能将接收到的电磁波转换为电流信号，或者将电流信号转换成电磁波的装置，在RFID系统中，射频标签和读写器中都包含该装置。
4、我国UHF RFID的主要频段。
5、典型的RFID系统主要构成，一般我们把中间件和应用软件统称为应用系统。
6、什么是一个捕捉和处理RFID标签数据的设备，它能够将数据写到RFID标签中，可以是单独的个体，也可以嵌入到其他系统之中。
7、RFID中间件平台主要分为哪3个层次。
8、RFID系统的安全和隐私威胁涉及的对象主要隐患。
9、RFID系统测试的内容也主要包括内容。
10、EPC编码原则。
11、RFID系统是指采用RFID电子标签为识别标志的应用系统，通常由几部分造成。
12、掌握RFID的应用在哪几个方面。
13、13.56MHz RFID标签的应用在哪些领域。
14、13.56MHz RFID标签是什么15、13.56MHz标签读写器16、在物品识别技术中，哪项不是“有生命”识别技术。
（）17、接触式逻辑加密卡的应用领域。
18、 RFID技术特征。
19、读写器中负责将读写器中的电流信号转换成射频载波信号并发送给电子标签，或者接收标签发送过来的射频载波信号并将其转化为电流信号的设备是什么。
20、什么是一个微型的无线收发装置，主要由内置天线和芯片组成。
二、综合技能题1、RFID系统工作原理图，根据图，简述该系统的工作原理。
2、简述RFID工作频率的分类及主要应用领域。
3、比较EPC和UID标准，分析其主要区别。
4、电子标签的内部结构，描述各模块的功能。
5、RFID中间件系统架构，描述下图中“设备驱动适配”、“事件处理引擎”、“规则引擎”、“规则库”的功能。
6、简述逻辑加密卡的主要应用领域7、什么是125KHZID卡，他的主要优点是什么？8、13.56MHz RFID标签的特点是什么，主要应用领域有哪些9、每章课后作业。
第7章RFID系统的关键技术之测试技术与贴标技术-3.
举例来说，针对RFID标签读取率的静态测试流程如下: （1）布置测试环境 （2）记录环境数据 （3）测试不同位置的读取率 （4）分析测试数据
二、 RFID系统测试技术
4、RFID测试中心
RFID技术作为无 线领域的核心技术之 一，其吸引力正与日 俱增，到2015年，全 球RFID市场将增长到 245亿美元。解决 RFID项目所遇到问题 的关键，就是需要研 究开发一套先进的、 能体现典型场景的技 术测试软件和完整的 示范应用框架。RFID 测试中心于是应运而 生。全球几大主要地 区RFID测试中ID标签贴标的影响因素
1）影响读取率的稳定因素
RFID读取率与标签的选用与附着、天线架设方式及读取器功率与参数 设定，此三件因素决定了RFID的读取率是否稳定的因素。 选择合适标签 标签的选用需根据读取器操作距离、物品外形及材质、标签读取环境等三个 面向来综合考虑。 1）读取器操作距离： ■短距离手动读取 ■长距离读取 2）物品外形及材质：根据物品外形与材质选择合适标签规格 ■敏感度 ■感应角度 3）标签读取环境 ■金属与含水份环境 ■金属专用标签或客制化标签
三、 RFID系统贴标技术
1、RFID标签贴标的影响因素
(2)天线架设 天线架设要点是要达到最佳电磁场型态同时避开电波反射干扰： 1）读取区 目前固定型读取器通常至少有搭配四组输出天线，适度控制读取器输出功率 与调整四组天线发射方向，就可以消除读取死角建构有效标签读取区。值得 提醒的是标签读取区最好避免有金属直接反射平面，这种金属平面造成高强 度反射电波，往往将微弱的标签响应信号盖住，影响读取器信号辨识能力。 2）极化面 目前读取器使用的天线主要有线性波与旋转波两种极化面，线性波天线穿透 力比旋转波天线强，而旋转波天线方向性比线性波天线宽广，该选择何种极 化面天线是根据标签在物品上的贴附方向决定。标签贴附方向杂乱的选用旋 转波天线读取效果较为佳，标签贴附方向一致的选用线性波天线会有较远的 读取距离。
RFID无源超高频电子标签关键技术简述
（3） RFID标签关键封装设备 RFID封装设备由一系列工艺装备组成的自动化生产线，各工艺环节相对独立，同时又相互制约，要实现高效率的生产，必须综合考虑各个工艺环节的要求；从技术的角度，它是集光、机、电、气、液于一体的高精技术装备，涉及时间、压力、温度等多物理场的各种物理现象，需要解决速度、精度、效率、质量、可靠性、成本等多方面的因素的影响。开发高性能低成本的RFID制造装备一直是业界关注的焦点问题。RFID封装设备的核心内容是如何在多物理因素作用下，使键合机及相关工艺受控完成高质量的接合界面。通常涉及几方面的关键技术：多自由度柔性、灵活的执行机构，基于视觉信息引导的识别与定位，胶固化及滴胶过程的时间、温度和压力控制，不同工艺单元技术的集成。 国内拥有自主知识产权的倒装封装设备几乎是空白，而国外厂商设备价格非常昂贵，一般需要上百万美元。如果直接购买进口设备，势必大大增加生产成本。特别需要指出的是目前RFID封装设备的技术工艺还在不断的发展中，现有的国外制造装备的技术水平依然无法满足人们对RFID产品低成本制造的要求。目前国内一些研究机构正在从事电子制造装备与技术的研发工作，并在RFID制造相关技术取得了突破。充分利用国内现有的基础以及RFID发展的契机，鼓励发展具有自主知识产权的RFID封装设备对实现RFID的低成本和电子制造装备产业都是非常有意义的。
RFID无源超高频电子标签关键技术简述
RFID是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预。作为条形码的无线版本,RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离远、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点，其应用将给零售、物流等产业带来革命性变化。
标签芯片一般包括以下几部分电路： 电源恢复电路、电源稳压电路、反向散射调制电路、解调电路、时钟提取/产生电路、启动信号产生电路、参考源产生电路、控制单 UHF 无源RFID 标签芯片的结构图
第七章RFID系统的关键技术
RFID系统的关键技术
湖南现代物流职业技术学院 米志强
2015.1.18
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第七章 RFID系统的关键技术
导教
掌握RFID防碰撞技术、定位技术、测试技术及贴标技术；掌握R FID防碰撞技术的分类及不同解决方法；掌握RFID无线定位技术 中的TOA、TDOA、AOA定位方法；掌握RFID测试技术的流程、 规范及方法。 具备良好的独立思考研究能力。
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第七章 RFID系统的关键技术
1 RFID防碰撞技术 2 二进制树搜索防碰撞技术
1、二进制树搜索算法 二进制树搜索算法（其模型如图7-11所示）的基本思想是将处于冲突 的标签分成左右两个子集0和1，先查询子集0，若没有冲突，则正确识别 标签，若仍有冲突则再分裂，把子集0分成00和01两个子集，以此类推， 直到识别出子集0中的所有标签为止，然后再按此步骤查询子集1。
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第七章 RFID系统的关键技术
1 RFID防碰撞技术简介 4、防碰撞方法的设计要求 防碰撞技术主要解决RFID系统一次对多个标签的识别问题。假设同 时进入阅读器天线区域的标签共有n个，则防碰撞设计要求如下： （1）当1≤n≤N时，其中N为阅读器一次可识别标签数量的上限， 则在碰撞发生（n>1）的情况下，能识别n个标签并依次与它们完成 通信； （2）平均响应时间足够短， 为某一时段内完成通信的所有标签 在系统内的平均停留时间，与算法有关，允许 ≤0，0为不同 应用中所允许的最大时延。 1 RFID防碰撞技术
第7章RFID系统的关键技术之测试技术与贴标技术-2.
二Байду номын сангаас RFID系统测试技术
2、RFID系统测试的流程
研究RFID测试 技术，最重要的是 研究RFID系统测试 的流程、规范及其 方法。根据国内外 最新研究进展，我 们总结了测试流程 及方法的总体结构 图，如图7-28所示。
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 3）RFID系统测试的主要内容 RFID系统功能测试 ■RFID标签功能测试：包括标签解调方式和返回时间测试，标 签反应时间测试，标签反向散射测试，标签返回准确率测试， 标签返回速率测试等； ■阅读器功能测试：阅读器调制方式测试，阅读器解调方式和 返回时间测试，阅读器指令测试等； ■RFID后台系统功能测试：包括RFID中间件系统功能测试和 RFID应用系统功能测试。
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 4）RFID系统测试环境
RFID系统测试环境应包含以下几个主要方面： 1）测试场地：由于RFID产品性能参数不同，其读取范围也从几厘米到几十 米、上百米不等，需要有多样的测试场地。 2）测试设备：针对RFID标签及阅读器的数据采集设备，如场强仪、测速仪 等；专业的数据分析设备，如实时频谱分析仪、矢量网络分析仪、射频阻抗 /频谱/网络分析仪、精密LCR表、矢量信号发生器、EMI/EMC预兼容测试系 统等。 3）测试工具：RFID标签测试系统、阅读器测试系统、射频设计与仿真软件 系统、辅助分析工具等。 4）辅助测试设施：如贴有标签的货箱、托盘、叉车、集装箱等。 除此之外，在部分测试过程中还可能需要用到特殊设备，如要测试系统在无 干扰环境下的表现就需要对外界信号进行屏蔽，这就需要屏蔽室、电波暗室 或RFID终端系统模拟实验室等。
二、 RFID系统测试技术
RFID技术
一、RFID基础知识RFID是无线射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification)的缩写，无线射频识别技术是20世纪90年代开始兴起并逐渐走向成熟的一种自动识别技术，无线射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。
与目前广泛使用的自动识别技术例如摄像、条码、磁卡、IC卡等相比，无线射频识别技术具有很多突出的优点：第一，非接触操作，长距离识别（几厘米至几十米），因此完成识别工作时无须人工干预，应用便利；第二，无机械磨损，寿命长，并可工作于各种油渍、灰尘污染等恶劣的环境；第三，可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签；第四，读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口，保证其自身的安全性；第五，数据安全方面除电子标签的密码保护外，数据部分可用一些算法实现安全管理；第六，读写器与标签之间存在相互认证的过程，实现安全通信和存储。
目前，RFID技术在工业自动化、物体跟踪、交通运输控制管理、防伪和军事用途方面已经有着广泛的应用。
RFID系统由三部分组成：电子标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，且每个电子标签具有全球唯一的识别号（ID），无法修改、无法仿造，这样提供了安全性。
电子标签附着在物体上标识目标对象。
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。
天线（Antenna）在标签和阅读器间传递射频信号，即标签的数据信息。
阅读器（Reader）读取（或写入）电子标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。
阅读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。
通常阅读器与计算机相连，所读取的标签信息被传送到计算机上，进行下一步处理。
RFID特征(一) 数据的读写（Read Write）机能：只要通过RFID Reader即可不需接触，直接读取信息至数据库内，且可一次处理多个标签，并可以将物流处理的状态写入标签，供下一阶段物流处理用。
RFID系统的关键技术之定位技术
信号干扰问题
总结词
信号干扰是RFID定位技术中常见的问题，由于环境中存在其他无线信号源的干扰 ，导致RFID标签的信号传输不稳定，影响定位精度。
详细描述
解决信号干扰问题的方法包括采用频分复用技术、时分复用技术和跳频扩频技术 等，以避免与其他无线信号发生冲突，提高信号传输的稳定性和准确性。
多径效应问题
01
02
03
电子标签
包含芯片和天线，用于存 储物品信息，并发送给阅 读器。
阅读器
接收来自电子标签的信号， 并将信息传输给计算机系 统进行处理。
计算机系统
负责处理阅读器传输的数 据，实现物品的跟踪和管 理。
RFID标签的工作原理
当RFID标签进入阅读 器的工作区域时，阅 读器通过天线发送射 频信号。
通过测量信号传播时间来计算距离，需要精确的时间测量。
到达时间差（TDOA）
利用多个读写器接收到信号的时间差来计算距离，可以降低对时间 同步的要求。
基于非距离的定位算法
指纹地图法
建立已知位置的标签与周围读写器信号强度的对应关系，通过匹配未知位置的 标签信号强度与指纹地图来估计其位置。
邻近算法
根据读写器接收到标签信号的强度或信号覆盖范围，将标签定位在其信号覆盖 的读写器区域。
定位技术的分类
基于距离的定位技术
基于时间的定位技术
通过测量物体与已知位置的参考点之 间的距离，计算出物体的位置，如 GPS定位技术。
通过测量信号传播的时间差或时间戳， 计算出物体的位置，如Wi-Fi指纹定位 技术。
基于角度的定位技术
通过测量物体与两个或多个已知位置 的参考点之间的角度，计算出物体的 位置，如蜂窝网络定位技术。
RFID系统的关键技术 之定位技术
第7章RFID系统的关键技术之测试技术与贴标技术-4.
三、 RFID系统贴标技术
2、智能标签的贴放方法
（2）先编码，后贴标： 这个方法解决了先贴标后编码方法的一些缺点，采用嵌在贴放器里的编码 器先对标签进行编码，然后再贴标。遗憾的是，截止到本书发布之时，这种 方法还没有得到相关的证实。On-pitch标签卷的灵活性和功能比智能标签要 差。此外标签自身也因为可选择的胶有限而难以贴放到货箱上。最后，这种 方法往往不是能满足RFID标识原则，该原则规定要使用EPCglobal Inc.图标 对带RFID的货箱进行清晰标记，以便消费者识别。货箱上预打印的消费者提 升可能会因标记标准不断变化而不得不改变。
3、标签RFID贴标位置要求
2）包装箱的标签位置 托盘、包装箱、产品标签的复杂性如图7-39所示，由包 装箱组成托盘如图7-40所示。
图7-39 托盘、包装箱、产品标 签的复杂性
图7-40 由包装箱组成托盘
三、 RFID系统贴标技术
3、标签RFID贴标位置要求
2）包装箱的标签位置
最佳位置：嵌有RFID电子标签的智能标签与天线平行，如图7-41所示。 非最佳位置：嵌有RFID电子标签的智能标签并不与天线平行，如图7-42 所示。
三、 RFID系统贴标技术
3、标签RFID贴标位置要求
RFID 标签的贴标位置经常会影响到标签的读取率。在单品贴 标的情况下，由于货品排放紧凑，标签发射的信号可能会互相 干扰，读取率更容易受到影响。标签不统一的贴置位置也会阻 碍标签的读取。 1）图书标签的贴标位置
图书管理系统的标签完全符合 ISO15693标准，图7-36显示的是 一个专门为图书馆图书管理设计 的标签。将一个45mm×45mm的 薄标签封装在牢固的、防撕裂的 塑料里，即使被摔落、随意处理 和浸湿，书也不会损坏。使用远 距离读写器时，45mm×45mm的 薄标签的读写距离在0.9m左右。 标签通常贴在书的封底。
RFID的标准体系PPT课件
2. RFID应用标准
RFID应用标准主要涉及特定应用领域或环境中
RFID的构建规则，包括RFID在物流配送、仓储管
理、交通运输、信息管理、动物识别、矿井安全
、工业制造和休闲娱乐等领域的应用标准与规范
2021
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3.RFID数据内容标准
RFID数据内容标准主要涉及数据协议、数据编码 规则及语法，包括编码格式、语法标准、数据符 号、数据对象、数据结构和数据安全等。RFID数 据内容标准能够支持多种编码格式，比如支持 EPCglobal和DOD等规定的编码格式，也包括 EPCglobal所规定的标签数据格式标准。
4. RFID性能标准
RFID性能标准主要涉及设备性能及一致性测试方 法，尤其是数据结构和数据内容（即数据编码格 式及其内存分配），主要包括印制质量、设计工 艺、测试规范和试验流程等。
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7.2 UID泛在识别中心标准体系
泛在识别中心的技术体系架构由泛在识别码（ ucode）、泛在通信器、信息系统服务器和ucode 解析服务器等4部分组成。
多元通信接口
无缝通信
安全性
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7.2.3信息系统服务器
信息系统服务器存储并提供与ucode相关的各种 信息。出于安全考虑，采用eTRON，从而保证具 有防复制、防伪造特性的电子数据能够在分散的 系统框架中安全地流通和工作。信息系统服务器 具有专业的抗破坏性，使用基于PKI技术的虚拟专 用网（Virtual Private Network，VPN），具有只 允许数据移动而无法复制等特点。通过设备自带 的eTRON ID，信息系统服务器能够接入多种网 络建立通信连接。利用eTRON，信息系统服务器 能实现电子票务和电子货币等有价信息的安全流 通，以及离线状态下的小额付款机制费用的征收 ，同时还能保证各泛在设备间安全可靠的通信。
第7章RFID系统的关键技术之测试技术与贴标技术
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 4）RFID系统测试环境
RFID系统测试环境应包含以下几个主要方面： 1）测试场地：由于RFID产品性能参数不同，其读取范围也从几厘米到几十 米、上百米不等，需要有多样的测试场地。 2）测试设备：针对RFID标签及阅读器的数据采集设备，如场强仪、测速仪 等；专业的数据分析设备，如实时频谱分析仪、矢量网络分析仪、射频阻抗 /频谱/网络分析仪、精密LCR表、矢量信号发生器、EMI/EMC预兼容测试系 统等。 3）测试工具：RFID标签测试系统、阅读器测试系统、射频设计与仿真软件 系统、辅助分析工具等。 4）辅助测试设施：如贴有标签的货箱、托盘、叉车、集装箱等。 除此之外，在部分测试过程中还可能需要用到特殊设备，如要测试系统在无 干扰环境下的表现就需要对外界信号进行屏蔽，这就需要屏蔽室、电波暗室 或RFID终端系统模拟实验室等。
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 2）RFID系统测试研究现状 鉴于 RFID 测试的重要性，国际上一些 RFID 的推动者如 HP 、 IBM、Sun及Microsoft等公司已开始在世界各地建立相应的测 试实验室,开展相关的研究和实验。 IBM在欧洲成立了测试和互 操作性实验室用来指导并提供 RFID技术，这个实验中心将测试 RFID芯片、数据识别器和相关的应用软件以验证它们之间的相 互配合情况； Sun 则在整合了硬件、软件和服务后推出了多层 的Sun EPC网络架构，并在全球各地部署了多个RFID测试中心； 韩国提出了“测试床建设计划”(Test-bed Building Plan)，建 立RFID/USN综合测试中心。
1）对于标准符合性测试 测试待测目标是否符合某项国内或国际标准（例如ISO18000标准）定义 的空中接口协议。 2）对于可互操作性测试 测试待测设备与其他设备的协同工作能力。 3）对于性能测试 对于性能测试具体内容有RFID标签测试、RFID读写器测试和RFID系统 测试。RFID标签测试包括工作距离测试、标签天线方向性测试、标签最 小工作场强测试、标签返回信号强度测试、抗噪声测试、频带宽度测试、 各种环境下标签读取率测试、标签读取速度测试等；RFID读写器测试包 括灵敏度测试，发射频谱测试等；RFID系统测试包括电子标签和读写器， 测试不同参数（改变标签的移动速度、附着材质、数量、环境、方向、 操作数据小、以及多标签的空间组合方案等）的系统通信距离、系统通 信速率。
RFID复习题
RFID复习题一、概念题1、RFID 常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子条码等等，俗称是什么。
2、RFID 按工作频率可以分为几种。
3、什么是一种能将接收到的电磁波转换为电流信号，或者将电流信号转换成电磁波的装置，在 RFID 系统中，射频标签和读写器中都包含该装置。
4、我国 UHF RFID 的主要频段。
5、典型的 RFID 系统主要构成，一般我们把中间件和应用软件统称为应用系统。
6、什么是一个捕捉和处理 RFID标签数据的设备，它能够将数据写到R FID 标签中，可以是单独的个体，也可以嵌入到其他系统之中。
7、RFID中间件平台主要分为哪 3 个层次。
8、RFID 系统的安全和隐私威胁涉及的对象主要隐患。
9、RFID 系统测试的内容也主要包括内容。
10、EPC编码原则。
11、RFID系统是指采用 RFID 电子标签为识别标志的应用系统，通常由几部分造成。
12、掌握 RFID 的应用在哪几个方面。
13、13.56MHz RFID 标签的应用在哪些领域。
14、13.56MHz RFID 标签是什么15、13.56MHz标签读写器16、在物品识别技术中，哪项不是“有生命”识别技术。
（）17、接触式逻辑加密卡的应用领域。
18、RFID 技术特征。
19、读写器中负责将读写器中的电流信号转换成射频载波信号并发送给电子标签，或者接收标签发送过来的射频载波信号并将其转化为电流信号的设备是什么。
20、什么是一个微型的无线收发装置，主要由内置天线和芯片组成。
二、综合技能题1、RFID 系统工作原理图，根据图，简述该系统的工作原理。
2、简述 RFID 工作频率的分类及主要应用领域。
3、比较 EPC和 UID 标准，分析其主要区别。
4、电子标签的内部结构，描述各模块的功能。
5、RFID中间件系统架构，描述下图中“设备驱动适配” 、“事件处理引擎” 、“规则引擎”、“规则库”的功能。
6、简述逻辑加密卡的主要应用领域7、什么是125KHZID卡，他的主要优点是什么？8、13.56MHz RFID标签的特点是什么，主要应用领域有哪些9、每章课后作业。
RFID技术
RFID技术及应用
教学大纲
教务处
一、课程性质
RFID技术是实现物联网的关键技术，被公认为21世纪最有发展前途的十大重要技术之一。
其实在我们生活中，大家时刻都在接触和应用，比如我们二代身份证、智能图书馆、高速ETC、无人便利店、服装零售、航空业、智能制造等等。
二、课程目标
（一）理解无线射频识别技术的技术基础
（二）理解频率标准与技术规范
（三）理解系统构成及工作原理
（四）掌握安全和隐私管理
（五）掌握关键技术中防碰撞技术、定位技术、检测技术及贴标技术（六）掌握体系结构和中间件
（七）掌握EPC与物联网技术
（八）掌握EPC与物联网技术
（九）掌握RFID物流管理信息系统开发
（十）掌握基于RFID无线传感网的供应链物流管理应用
三、参考学时
110学时
四、课程内容
五、教学实施建议
（1）充分利用信息化教学手段进行课堂教学
（2）采用理实一体的教学方法，增强学生的学习兴趣。
（3）采用案例化教学方式，提升系统设计的综合能力。
《RFID技术原理及应用》课件—07 微波RFID技术
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过程说明
（1）所有处于ID状态且计数器初始化为0的标签发送标签ID； （2）若读写器检测到冲突，读写器发送FAIL命令； （3）收到FAIL命令的标签 • 如果其内部计数器的值不为0，则内部计数器加1，这些标签
之后将不再向读写器发送数据。 • 如果其内部计数器的值为0（即刚刚发送应答的标签），这些
户存储空间。32位的Kill密码可以使标签永久失效。 • 支持EPCglobal V2.0.1规定的所有强制命令及部分可选命令 • 主要应用于零售、供应链管理、船运服务、航空托运、洗衣
店管理等场合。
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2.内部结构
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3.数据传送
• 读写器通过ASK调制的PIE编码调制载波向电子标签发送信息
时隙计数器值减1一次。值为0的标签转移到应答状态。 （3）上一次时隙为0的标签, 在接收到下一条QueryRep命令时 ,标签的时隙计数器应从0000H减到7FFFH, 从而有效地防止随 后再次应答, 直到标签置新的随机数进入其时隙计数器。在2Q1条QueryRep命令中, 标签至少应答一次, 直至所有标签都被 识别。
（8）第4种可能：如果仅有一个标签应答但读写器接收错误， 则读写器发送RESEND命令要求标签重发，接收正确则转到第5步 。如果读写器再次接收错误，则应设定一个最大错误次数，超 过设定的错误次数，则判定有多于一个标签应答，转至第2步。
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3.时隙随机防冲突算法
• ISO/IEC18000-6 Type C • 主要参数为时隙计数参数Q （1）选到0时隙的标签立即 切换到应答(Reply)状态,并 向读写器回送应答。该标签 反向散射一个随机数RN16， 读写器将收到的RN16随机数 再发送给标签，标签确认后 就可以进行数据交换。
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二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 4）RFID系统测试环境
RFID系统测试环境应包含以下几个主要方面： 1）测试场地：由于RFID产品性能参数不同，其读取范围也从几厘米到几十 米、上百米不等，需要有多样的测试场地。 2）测试设备：针对RFID标签及阅读器的数据采集设备，如场强仪、测速仪 等；专业的数据分析设备，如实时频谱分析仪、矢量网络分析仪、射频阻抗 /频谱/网络分析仪、精密LCR表、矢量信号发生器、EMI/EMC预兼容测试系 统等。 3）测试工具：RFID标签测试系统、阅读器测试系统、射频设计与仿真软件 系统、辅助分析工具等。 4）辅助测试设施：如贴有标签的货箱、托盘、叉车、集装箱等。 除此之外，在部分测试过程中还可能需要用到特殊设备，如要测试系统在无 干扰环境下的表现就需要对外界信号进行屏蔽，这就需要屏蔽室、电波暗室 或RFID终端系统模拟实验室等。
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 3）RFID系统测试的主要内容
RFID系统安全性测试 ■RFID标签安全性测试 主要对标签上存储器、采用的加密机制、标签上不同信息区进行测试。 ■阅读器的安全性测试 主要对阅读器上存储器、采用的加密机制、使用的系统软件进行测试。 ■RFID标签和阅读器通信链路安全性测试 包括标签的访问控制、安全审计测试；标签内容操作（如读，写，复制，删 除，修改等）安全性；标签和阅读器之间空中接口通信协议安全测试。 ■RFID后台系统安全性测试 包括RFlD中间件与阅读器之间的通信过程安全性测试、RFID中间件系统自 身的安全性测试、RFID应用系统安全性测试。
三、 RFID系统贴标技术
1、RFID标签贴标的影响因素
1）影响读取率的稳定因素
RFID读取率与标签的选用与附着、天线架设方式及读取器功率与参数 设定，此三件因素决定了RFID的读取率是否稳定的因素。 选择合适标签 标签的选用需根据读取器操作距离、物品外形及材质、标签读取环境等三个 面向来综合考虑。 1）读取器操作距离： ■短距离手动读取 ■长距离读取 2）物品外形及材质：根据物品外形与材质选择合适标签规格 ■敏感度 ■感应角度 3）标签读取环境 ■金属与含水份环境 ■金属专用标签或客制化标签
二、 RFID系统测试技术
3、RFID系统测试的步骤
测试过程并不是自由的，对于不同产品的测试报告，其可比性是建立在相同 的测试条件和测试程序基础上的。因此，应该有一套完整的测试规范来控制整个 测试过程。 针对RFID系统的测试应首先从应用出发，根据影响读取率的因素逐一进行 测试，如速度、介质、环境、标签方向、干扰等，通过这样的测试，才能了解产 品在实际应用过程中的表现，从中得出有用的结论，指导产品的使用。
（ 3）RFID系统测试的主要内容 RFID系统功能测试 ■RFID标签功能测试：包括标签解调方式和返回时间测试，标 签反应时间测试，标签反向散射测试，标签返回准确率测试， 标签返回速率测试等； ■阅读器功能测试：阅读器调制方式测试，阅读器解调方式和 返回时间测试，阅读器指令测试等； ■RFID后台系统功能测试：包括RFID中间件系统功能测试和 RFID应用系统功能测试。
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 3）RFID系统测试的主要内容 RFID系统测试可以分成以下几类：功能测试、性能测试、安全 性测试、一致性测试。由于典型的 RFID 系统包括 RFID 标签、 RFID阅读器和RFID后台系统三部分。
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
二、 R系统测试必不可少 世界各发达国家和国际跨国公司对RFID技术非常重视，都 在加速推动RFID技术的研发和应用进程，而RFID系统测试则是 RFID技术研发和应用实施过程中的重要技术保障。 由于RFID系统应用的现场环境大多比较复杂，如需经历反复 击打、高温或低温、油污影响等传统条码无法胜任的场合，因 此，必须要考虑到RFID设备的故障率问题。通常在设备上线调 试之初，我们一般把设备（包括电子标签、读写器、网络和软 件）不能正常处理信号的概率保守地设为5%左右。因此，在投 资和实施RFID解决方案之前，按照测试方法和流程进行一定的 测试及仿真试验是必要的。
举例来说，针对RFID标签读取率的静态测试流程如下: （1）布置测试环境 （2）记录环境数据 （3）测试不同位置的读取率 （4）分析测试数据
二、 RFID系统测试技术
4、RFID测试中心
RFID技术作为无 线领域的核心技术之 一，其吸引力正与日 俱增，到2015年，全 球RFID市场将增长到 245亿美元。解决 RFID项目所遇到问题 的关键，就是需要研 究开发一套先进的、 能体现典型场景的技 术测试软件和完整的 示范应用框架。RFID 测试中心于是应运而 生。全球几大主要地 区RFID测试中心：
三、 RFID系统贴标技术
1、RFID标签贴标的影响因素
(2)天线架设 天线架设要点是要达到最佳电磁场型态同时避开电波反射干扰： 1）读取区 目前固定型读取器通常至少有搭配四组输出天线，适度控制读取器输出功率 与调整四组天线发射方向，就可以消除读取死角建构有效标签读取区。值得 提醒的是标签读取区最好避免有金属直接反射平面，这种金属平面造成高强 度反射电波，往往将微弱的标签响应信号盖住，影响读取器信号辨识能力。 2）极化面 目前读取器使用的天线主要有线性波与旋转波两种极化面，线性波天线穿透 力比旋转波天线强，而旋转波天线方向性比线性波天线宽广，该选择何种极 化面天线是根据标签在物品上的贴附方向决定。标签贴附方向杂乱的选用旋 转波天线读取效果较为佳，标签贴附方向一致的选用线性波天线会有较远的 读取距离。
三、 RFID系统贴标技术
2、智能标签的贴放方法
（1）先贴标，后编码： 如果货箱上预先印刷了条码，那么可以在编码之前先将背面带粘胶的RFID标 签贴到货箱上。先贴标后编码的工作流程包括：用上游贴放器把标签固定到 货箱上，当货箱通过包装线时由一台固定在包装线上方的读写器为它编码。 这种方法可以使处理过程流程化，而且能够降低成本，特别是在现有的贴放 设备能处理贴标任务的情况下。而这种方法的一个不足之处是无法在现有的 贴标之前检查出“哑”标签和坏标签，这极有可能导致很多货箱要重新贴标。 这个方式另一个缺点是它不可避免的会为碰巧在附近的标签也进行编码。目 前市场上大多数贴放器的设计中没有处理成卷on-pitch标签的功能。某些标 卷轴绕得过紧，容易导致标签卡在贴放器中，对不起造成严重损害。此外， 如果标签背面的粘胶不牢固，那么标签可能会在未经发现的情况下从货箱上 脱落。标签行业花费了数年时间为不同的应用寻找完美的粘胶解决方案，而 许多只供应标签的供应商才刚刚接触到这方面的知识。结果，这种方式因为 潜在的“哑”标签和坏标签、标签受损或掉落以及的误编码问题而增加了流 程不稳定。
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 3）RFID系统测试的主要内容
RFID系统一致性测试 RFID系统一致性测试主要是测试待测目标是否符合某项国内或 国际标准（例如ISO/IEC 18047系列标准）定义的空中接口协议， 包括标签空中接口一致性测试、阅读器空中接口一致性测试。
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 3）RFID系统测试的主要内容
RFID系统性能测试 ■RFID标签性能测试 包括工作距离测试，标签天线方向性测试，标签最小工作场强测试，标签返回信号 强度测试，抗噪声测试，频带宽度测试，各种环境下标签读取率测试，标签读取速 度测试等。 ■RFID阅读器性能测试 包括识别速率测试，灵敏度测试，发射频谱测试等。 ■RFID系统通信链路性能测试 测试不同参数（改变标签的移动速度、附着材质、数量、环境、方向、操作数据大 小以及多标签的空间组合方案等）的系统通信距离、系统通信速率。 ■RFID标签及阅读器空中接口测试 针对标签和阅读器相互通信的测试，以确定RFID标签与阅读器的通信参数．如工作 频率，工作场强，数据速率和编码、调制参数、帧结构、通讯时序等测试。 ■RFID后台系统性能测试 包括RFID中间件系统性能测试和RFID应用系统性能测试。
三、 RFID系统贴标技术
1、RFID标签贴标的影响因素
(3)读取器功率与参数设定 设定适当发射功率与碰撞参数。 1）功率设定 读取器发射功率可以透过程序操作来控制，功率太强容易产生折射干扰，功 率不足则无法达到启动标签电磁场的最低能量要求。 2）碰撞参数设定 一个Reader针对同一群标签中通信，在同一段时间里面接收到大量的Tag传 送之数据而产生讯号碰撞，结果就会造成读取率不佳现象。 3）利用RSSI值过滤 Reader在读取某一区域标签时，在同时间也会接收到其他区域的Tag数据。 Reader程序可以根据标签响应的RSSI值差异性进行过滤，减低误判现象。 4）避开盲点 由于环境折射波与天线直接波会产生相位加成与抵消作用，其中相位抵消的 点会在有效读取区内产生读不到标签的盲点。可以利用不同角度天线架设组 合，并由Reader程控改变天线切换开关，达到读取区中盲点的位置移动作用， 减低因盲点造成的读取率不稳现象。
三、 RFID系统贴标技术
1、RFID标签贴标的影响因素
1）影响读取率的射频特性
下面列出影响读取率的射频特性： 半透明：一些材料在射频能量穿过的时候，仅有很少或根本就没有任何阻碍 作用。 吸收：液体、含液体的物质（比如说食物），特别是含盐的液体和食物，都 会吸收超高频（UHF）射频能量。 屏蔽：金属和非常薄的金属箔片尤其会让无线电波偏离目标，阻止无线电波 穿过。屏蔽材料可以被当成感应线圈。 失谐：电子标签的天线受周围环境的影响很大。 反射：信号反射可能是RFID技术在UHF频段遭遇的最严重的基础问题。 干扰：干扰造成的所谓“死区”主要归因于环境因素。
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 2）RFID系统测试研究现状 鉴于 RFID 测试的重要性，国际上一些 RFID 的推动者如 HP 、 IBM、Sun及Microsoft等公司已开始在世界各地建立相应的测 试实验室,开展相关的研究和实验。 IBM在欧洲成立了测试和互 操作性实验室用来指导并提供 RFID技术，这个实验中心将测试 RFID芯片、数据识别器和相关的应用软件以验证它们之间的相 互配合情况； Sun 则在整合了硬件、软件和服务后推出了多层 的Sun EPC网络架构，并在全球各地部署了多个RFID测试中心； 韩国提出了“测试床建设计划”(Test-bed Building Plan)，建 立RFID/USN综合测试中心。